Academic literature on the topic 'Hévéas – Teneur en carbone'

La matière organique (MO) est un élément important de la fertilité des sols cultivés. Les mesures de réflectance ont déjàété utilisées avec succès pour prédire la teneur en carbone organique (CO) des sols agricoles, soit au laboratoire surdes échantillons de sols séchés, soit directement au champ à l'aide de spectro-radiomètres de terrain ou grâce à desimages satellitaires. Cette étude propose une méthode de prédiction spatialisée du CO des sols, à partir d'imageriedrone. Une parcelle agricole de 13 ha « la Grande Borne », située dans la plaine de Versailles (78), a été suivie en avril2013, peu avant le semis alors qu'elle était encore en sol nu. Le drone AIRINOV® utilisé était équipé de la caméramultispectrale quadri-bande multiSPEC 4C® (550nm, 660nm, 735 nm et 790 nm) et évoluait à une altitude de 150 m.Vingt-trois placettes de contrôle au sol, réparties dans la parcelle, ont été délimitées par des cibles géolocaliséescentimétriquement par DGPS et ont fait l'objet de mesures synchrones au vol drone : mesures spectrales de terrain(ASD FieldSpec 3®), mesures de rugosité par une méthode photogrammétrique, prélèvements d'échantillons de solpour analyse de la composition chimique et de la teneur en eau. Les images obtenues d'une résolution de 15cm ont étégéoréférencées avec une précision infra-pixellaire. Les spectres de terrain ont été agrégés sur les bandes spectrales de2la multiSPEC® 4C afin de valider par régression linéaire la qualité des données de réflectance du drone. Les Robtenus, entre 0,8 et 0,9 selon les bandes, ainsi que l'erreur comprise entre 1 et 3% en réflectance, ont montrés lafiabilité du capteur multiSPEC 4C®. La teneur en CO a ensuite été estimée par régression des moindres carrés partiels(PLSR) à partir des mesures spectrales sur les 23 placettes. L'erreur quadratique moyenne de validation croisée(RMSECV) par la méthode LOO (Leave One Out) était de 1,97 g de CO par kg de sol. Un second modèle intégrant lacorrection des effets de l'humidité et de la rugosité sur la réflectance, a permis d'améliorer la qualité de la prédiction de18% avec une RMSECV de 1,61 g/kg. Le modèle a enfin été spatialisé sous SIG et comparé à de simples interpolationsspatiales des analyses de sol.

L'indice de réflexion ou réflectance donne une mesure de la teinte du sédiment entre le blanc (100 %) et le noir (0 %). Sa valeur est directement liée à la teneur en matières organiques. Les relations entre l'indice de réflexion et les teneurs en carbone organique, en azote Kjeldahl et en carbonates sont données pour les sédiments de dix lacs différents. Une étude particulière de prélèvements superficiels et de prélèvements profonds montre qu'une simple mesure de la réflectance donne une valeur approchée de la composition chimique.

L’agriculture climato-intelligente (Climate Smart Agriculture) vise à lutter contre le changement climatique et à s’y adapter tout en combattant l’insécurité alimentaire. À Madagascar, différentes pratiques agricoles ont été testées depuis une vingtaine d’années par des organisations non gouvernementales et des institutions de recherche afin d’accroître les rendements, maintenir la fertilité des sols et augmenter les revenus des ménages. Ces pratiques sont l’agriculture de conservation, l’agroforesterie et l’utilisation d’intrants ou d’amendements organiques comme le compost ou le fumier. Cette étude a pour objet de documenter les impacts de quelques pratiques d’agriculture climato-intelligente sur le stockage du carbone dans le sol. Les résultats montrent que le stock de carbone des sols varie fortement d’une pratique à l’autre. Pour l’agriculture de conservation, la différence de stock varie de 0 à 1,82 Mg C ha−1 an−1par rapport à la pratique traditionnelle (labour et exportation des résidus). Pour l’agroforesterie, la différence de stock entre des systèmes rizicoles sous girofliers et des pratiques de riziculture sur brûlis est de 0,68 Mg C ha−1 an−1. L’utilisation d’apports organiques comme le fumier, le compost ou les déchets urbains a induit des augmentations de carbone du sol de 0,16, 0,81 et 0,42 Mg C ha−1 an−1, mais les effets de ces apports organiques ne sont pas significatifs du fait de la très grande variabilité inter-parcellaire des stocks mesurés. Les pratiques d’agriculture climato-intelligente permettent ainsi d’augmenter la teneur en carbone du sol et ont donc des potentiels d’atténuation du changement climatique, mais ce potentiel est très variable selon la pratique considérée. Un éventuel impact à l’échelle du pays dépendra de l’étendue de l’adoption de ces différentes pratiques.

Le systeme racinaire depend des parties aeriennes pour son alimentation en assimilats carbones, mais ce facteur n'a pas la meme influence sur les differentes racines et les differents processus de developpement. Partant, nous avons teste l'hypothese que la competition pour les assimilats affecte la croissance globale, mais egalement l'architecture racinaire. Des suivis de jeunes heveas en rhizotrons, en conditions controlees, montrent que la croissance des racines varie en opposition de phase avec la croissance aerienne. L'elongation des ramifications est plus sensible a la concurrence aerienne, ou a une limitation de la photosynthese, que celle des axes principaux alors que davantage de nouvelles racines sont initiees pendant la croissance des feuilles. Les structures racinaires mises en place varient donc selon le contexte trophique. La reaction d'une racine au niveau de competition depend de son potentiel de croissance, indique par le diametre de son apex. Nous avons integre ces resultats dans un modele de developpement racinaire dans lequel la croissance de chaque racine est determinee individuellement, en fonction de son potentiel et de la disponibilite en assimilats, evaluee a l'echelle de la plante entiere. Les simulations montrent que nos hypotheses peuvent rendre compte de l'essentiel des variations observees dans le developpement du systeme racinaire, en fonction du contexte trophique. La definition du diametre apical initial et l'evolution de l'elongation potentielle de chaque racine suffisent a simuler des cinetiques qui recouvrent l'ensemble de la gamme observee. La formalisation des voies de transfert pourrait ameliorer les aptitudes du modele

Le système racinaire, lien essentiel entre la plante et le sol quoi qu'essentiellement invisible, reste encore aujourd'hui peu étudié dans son ensemble. Les plantes étant ancrées au sol via leur système racinaire, leurs facultés d'adaptation et de survie sont donc très dépendantes de leurs capacités à savoir tirer profit de l'espace qui les entoure, notamment par l'intermédiaire de leur système racinaire. Certains arbres font néanmoins partie des plus grands et plus anciens êtres vivants de la planète, preuve s'il en est de leur capacité d'adaptation au milieu dans lequel ils poussent et aux changements environnementaux pouvant survenir dans le temps. Dans le cas des plantations, les contraintes anthropiques imposées se heurtent parfois aux limites de cette formidable capacité d'adaptation. Les travaux développés dans la première partie de cette thèse font l'objet de deux articles publiés et se concentrent sur une revue bibliographique des connaissances sur l'enracinement profond. Le rôle vital du système racinaire pour la plante est ainsi mis en avant ainsi que ses fonctions dans le continuum sol-plante-atmosphère. Son rôle essentiel, souvent sous-estimé dans le stockage du carbone, est également abordé. Les différentes techniques permettant d'accéder aux systèmes racinaires in situ sont passées en revue et nous présentons la technique du puits d'accès que nous avons utilisé pour observer les racines jusqu'à 5 mètres de profondeur. Nous avons également développé nos propres outils de prise de vue par l'intermédiaire de scanner à plat ainsi qu'un outil d'analyse d'images ( IJ_Rizo) aujourd'hui disponible en ligne.Dans la deuxième partie du mémoire, nous nous consacrons à l'étude du système racinaire de l'hévéa adulte (Hevea brasiliensis) dans le nord-est de la Thaïlande. Premier producteur mondial de caoutchouc naturel, la Thaïlande a fortement développé ses plantations d'hévéas allant jusqu'à étendre son exploitation au-delà de sa zone climatique naturelle, dans des zones à fortes contraintes hydriques. Dans ce contexte, nous avons étudié la saisonnalité et la dynamique des racines fines pendant trois ans ainsi que leur contribution au cycle du carbone. Nous avons pu mettre en évidence la continuité de la dynamique racinaire indépendamment des périodes de défoliation mais en lien avec la saisonnalité de la pluviométrie. Nous avons également pu caractériser la faible différenciation de la dynamique racinaire de 0 à 4,5 mètres de profondeur dans un tel contexte. La troisième partie de la thèse concerne l'étude du teck (tectona grandis), espèce endémique d'Asie du Sud-Est, et notamment du Laos dans la région de Luang Prabang. Le développement de sa culture sous forme de plantations mono-spécifiques se poursuit depuis les années 80. En appliquant la technique d'exclusion de pluie pendant 2 ans sur des arbres d'une plantation d'une vingtaine d'années, nous avons observé l'influence du régime de précipitations sur l'enracinement. Un arrêt pratiquement total de croissance des racines en surface et en profondeur a ainsi été mis en évidence. Nous concluons, dans le cas d'espèces à une forte dépendance à la ressource en eau de surface, à un impact direct sur l'état physiologique et une stagnation de la croissance des troncs. Certains individus ont démontré une capacité d'adaptation en modifiant leur cycle de foliation / défoliation accompagné d'une reprise de la croissance des troncs lors de la deuxième année du régime de sécheresse imposé. Nous avons également démontré l'importance de l'enracinement fin pour le stockage du carbone qui, dans ce contexte, représente plus de 45 % du carbone total, soit environ le double des données publiées dans la littérature.Les données obtenues pour les espèces étudiées dans ce mémoire pourront être utilisées pour la modélisation de scenarios simulant le changement climatique et le changement d'usage des terres
The root system is essential but essentially invisible. Plants are anchored to the soil through their root system; their adaptation and survival abilities are highly dependent on their ability to learn to take advantage of the space that surrounds them. Certain trees are nevertheless some of the largest and oldest living species on the planet- evidence of their ability to adapt to changes in their environment. Within managed anthropogenic constraints, particular species are vulnerable. It is clear that a wide range of parameters are likely to influence the root system and its operation, which offers many entry points to improve our understanding of a root's capacity for expansion, its dynamics, its role within the plant itself and within the soil plant atmosphere continuum. Available data on the extent and dynamics of plant roots includes several thousand references. However, the vast majority of these observations were made within the first meter of the soil profile. Data acquisition for the fine and/or deep roots is currently limited by constraints of time and financial resources. To overcome this lack of information, while trying to assess root dynamics under different environmental conditions, many models have been developed. However, it is still difficult to describe the complexity of root development in the community and to integrate its "plasticity".To understand such a complex environment, we must work toward establishing a definition of objectives and the tools necessary to develop and implement them. The work developed in the first part of this thesis is the subject of two articles and focuses on a literature review about deep roots. The vital role of the root system for the plant is well highlighted, as is its impact as a link within the atmosphere. We discuss the role of deep roots in carbon storage, which is critical and often underestimated. The different techniques for accessing the root systems in situ are also considered, and we present our access technique for observing the roots down to depths of five meters. We have also developed tools for shooting through a flatbed scanner and image analysis ( IJ_Rizo ) now available online.In the second part of the thesis, we focus on the study of root systems of adult rubber trees (Hevea brasiliensis L. RRIM 600) in the northeast of Thailand. Thailand has greatly expanded its acreage to extend its operations beyond its natural climate zone, into areas of high water stress. In this context, we studied the seasonality and dynamics of fine roots for three years and their contribution to the carbon cycle. We were able to highlight the continuity of root dynamics during independent periods of defoliation, yet link these to the seasonality of rainfall. We were also able to characterize the low differentiation of root dynamics at 0 to 4.5 m of depth in this context.The third part of the thesis concerns the study of teak particular to the region of Luang Prabang, Laos. By applying the rain exclusion technique for 2 years on a plantation of twenty-year-old trees, we observed the influence of precipitation patterns. During the period of water stress, an almost total cessation of root growth, at the surface and significant depths, has been highlighted. We conclude that in the case of species with a high dependence on water resources there is a direct impact on the physiological state and stagnated trunk growth. Some individuals have demonstrated an ability to adapt by changing their foliation/defoliation cycle, accompanied by a resumption of trunk growth during the second year of imposed drought. We also demonstrated the importance of rooting as a means of carbon storage, which in this context represents more than 45% of total carbon- roughly double the amount published in other literature .The data obtained for the species studied in this paper can be used for modelling scenarios simulating climate change and changing land use

Sous la pression externe des gouvernements et des clients conscients des enjeux environnementaux, les entreprises sont plus que jamais obligées de réduire leurs émissions de carbone. Par conséquent, elles sont poussées à trouver les moyens pour optimiser la gestion de leurs chaînes logistiques afin d’améliorer leurs performances environnementale et économique. Dans ce cadre s’intègre la problématique de gestion de chaîne logistique à faible teneur en carbone qui consiste à repenser les décisions de la gestion de la CL en vue de réduire les émissions de carbone. Dans la présente thèse, nous abordons cette problématique. Nous cherchons d’abord à comprendre les différentes caractéristiques de ce problème et à identifier ses facteurs clés. Une telle étude demeure essentielle pour faciliter l’analyse de la littérature existante en termes de modélisation et d’incorporation de paramètres liés aux émissions de carbone dans les modèles mathématiques d’aide à la décision. Nous proposons ensuite de contribuer à la littérature en développant de nouveaux modèles de conception de chaîne logistique sous la législation de la taxe carbone, en proposant une meilleure intégration de cette réglementation. Nous considérons alors dans nos modèles, d’une part, la non homogénéité des taxes carbone entre les pays, puis d’autre part, la progressivité de ce système législatif. A travers la résolution analytique et numérique de nos modèles, nous étudions l’impact de la taxe carbone sur les décisions stratégiques des entreprises et leurs performances. Nous mettons ainsi l’accent sur l’efficacité de cet outil législatif, ainsi que sur les nouvelles directives à mettre en place par les gouvernements pour mieux inciter les entreprises à minimiser leurs impacts indésirables sur l’environnement. Finalement, nous initions la modélisation sous incertitude du problème d’investissement stratégique dans le cadre de la législation de taxe carbone, en considérant d’abord une demande client aléatoire, puis des taxes carbone évolutives et incertaines. Nous proposons une évaluation de nos modèles stochastiques développés en les exploitant sur des exemples numériques et en les comparant aux modèles déterministes largement étudiés dans la littérature
Government regulations and responsible customers’ behavior are key drivers for businesses to adopt respectful management strategies towards the environment and reduce the overall carbon emissions of their supply chains.Under a strict carbon emissions legislation and the increased awareness of customers about carbon emissions issues, companies are now pushed to improve their environmental performance to achieve better profits. Thus, they need to make optimal decisions within their Supply Chain Management to reduce the carbon emissions that are generated from their various activities.In this context, we identify the issue of the low carbon supply chain management. In this thesis, our objective is first to study this problem and to identify its key drivers. We then aim to review the literature and to study how quantitative models have addressed this problem and its related constraints. We therefore develop new models of low carbon supply design problems under the carbon tax legislation, which is recognized to be one of the relevant applied carbon legislations. In our proposed models, we particularly emphasize on the features of this carbon regulation that have been ignored within the literature. We first study strategic decisions of the company taking into consideration the non-homogeneous carbon tax scheme between countries. We then, study the investment decision of the company under a progressive carbon tax strategy. Through analytical and numerical analyses, we study the impact of such carbon legislations schemes on strategic decisions of the company and its performances. We aim to provide companies with a decision support tool to help them make optimal strategic decisions under this carbon legislation. We also provide recommendations to governments, as to which carbon tax legislations are the most efficient. Finally, we initiate the development of stochastic models to study the strategic investment problem in such an environmental context. We first consider a random customer demand, and then a dynamic and uncertain carbon tax regulation. We proceed to the evaluation of our developed stochastic models through numerical examples and comparisons of their results to those of deterministic models that are widely studied within the literature

Ce travail nous a permis de comparer la composition de la biomasse en composés azotés et en composés carbonés pour trois espèces forestières. Les teneurs en C (g/kg biomasse) sont stables quels que soient l’espèce et l’âge. Les teneurs en N (g/kg biomasse) sont presque 10 fois plus importantes chez les jeunes plants, quelle que soit l’espèce. Il y a un lien fort entre teneur en azote et âge. Le rapport C/N est presque 10 fois plus faible chez les jeunes plants, ce qui est dû à leur teneur élevée en azote total. Les valeurs pour une tranche d’âge donnée sont comparables entre espèces. L’amidon contribue au carbone total pour une fraction plus importante chez les jeunes plants : 50% contre 8% chez les arbres adultes. La concentration est plus élevée en amidon dans Quercus robur par rapport à Quercus petraea et Fagus sylvatica. Cette comparaison des espèces aux stades juvénile et adulte a permis la mise en évidence de mécanismes physiologiques totalement différents, liés à la phénologie. Cette étude a également porté sur la caractérisation des réserves carbonées et azotées par différences des quantités présentes dans l’arbre à deux dates correspondant aux deux stades phénologiques clés. Nous avons aussi utilisé la technique de marquage à l’azote 15, qui a permis de distinguer la part d’azote néo-assimilé de celle provenant de la remobilisation des réserves chez des jeunes arbres soumis à différentes conditions d’éclairement et à défoliation. Les mobilisations des réserves carbonées et azotées ne semblent, en effet, pas synchrones et diffèrent entre chêne et hêtre : le chêne ne renouvelle que 10% de son azote au printemps, alors que le hêtre en renouvelle le double. Nous avons pu caractériser un polypeptide de 25kDa, dans l’aubier du tronc de chêne pédonculé, qui présente toutes les caractéristiques d’une protéine de réserve (VSP). Les limites et incertitudes des méthodes utilisées durant ce travail sont discutées
This research allows us to compare the biomass composition in nitrogenous and carbon compounds in three forest tree species. C contents (g / kg biomass) are stable whatever the species and age. N contents (g / kg biomass) are 10 times more in young trees, whatever the species. It has important links between N content and age. The C/N ratio is almost 10 times less in young trees, due to their content of total nitrogen. Stocks for a given age are comparable between species. Starch contributes to total carbon in a more important fraction in young trees: 50 % against 8 % in adult trees. Starch concentration in Quercus robur is more elevated in comparison with Quercus petraea and Fagus sylvatica. This comparison of species, in both youth and adult ages, allowed the evidence of different physiological mechanisms, linked to phenology. This research concerned the characterization of carbon and nitrogenous reserves by difference of present quantities at tree level in two dates corresponding to important phenologic stages. We used the 15N labelling, which allowed partitioning of nitrogen neo-assimilated to nitrogen coming from reserves remobilisation, in young trees defoliated and in different light conditions. Carbon and nitrogen remobilisation of reserves seems to be not synchronous and differed among species: oak renew only 10% of its nitrogen while beech renew 20%. We have characterized a 25kDa polypeptide in the trunk sapwood of Quercus robur, this polypeptide presents all characteristics of a Vegetative Storage Protein (VSP). Limits and uncertainties of methods used during this research are discussed

Ce travail est consacré à l'étude de la synthèse de nanotubes de carbone (NTC) orientés par plasma froid basse pression excité par résonance cyclotronique électronique (ECR PECVD). Ces travaux portent également sur la caractérisation structurale et physico-chimique des NTC. Les paramètres explorés sont la nature des catalyseurs (Ni, Fe, Pd) déposés par pulvérisation plasma (PVD), la température du substrat, la composition du gaz plasmagène (C2H2/NH3 ou C2H2/H2). Ce procédé ECR PECVD permet la synthèse de NTC dès 550°C. La microscopie électronique à balayage et à transmission (MEB, MET) renseigne sur la vitesse de croissance et l'orientation des NTC. L'analyse de l'environnement chimique (XPS, XANES et EELS) révèle l'incorporation d'azote dans la structure des NTC synthétisés en C2H2/NH3 et indique les configurations les plus probables. Enfin, des nanofibres de carbone amorphe ont été obtenues à température ambiante en associant un plasma ECR d'acétylène et une source d'atomes d'azote
This work concerns the synthesis of oriented carbon nanotubes (CNT) using a low pressure microwave plasma excited by electron cyclotron resonance (ECR PECVD). The CNT structure and chemical environment are studied as a function of the nature of the metallic catalyst (Ni, Fe, Pd) deposited by plasma sputtering (PVD), of the substrate temperature and of the composition of the gas mixture (C2H2/NH3 or C2H2/H2). This ECR PECVD process allows the growth of oriented CNT from 550°C. Information on the deposition rate and the structure of CNT are provided by scanning (SEM) and transmission (TEM) electron microscopy analyses. XPS, XANES and EELS analyses show that nitrogen is incorporated into the CNT walls when C2H2/NH3 plasma is used. As well, the dominant nitrogen environment was characterized. In addition, carbon nanofibers have been obtained at room temperature by associating to ECR acetylene plasma a nitrogen atom source

L’assimilation de données relatives aux écosystèmes continentaux est une approche de plus en plus utilisée pour tenter de concilier les observations expérimentales avec les théories écophysiologiques appliquées dans les modèles mécanistes de la végétation. Dans cette thèse, on souhaite exploiter l’information contenue dans les mesures par corrélation turbulente des flux nets de dioxyde de carbone (NEE) et de chaleur latente (LE) effectuées sur les sites du réseau mondial FLUXNET, afin d’optimiser des paramètres clés du modèle ORCHIDEE et d’affiner le bilan d’incertitude. Une approche statistique bayésienne est adoptée, pour prendre en compte une connaissance a priori des incertitudes relatives aux paramètres, aux équations du modèle et aux mesures. L’axe majeur de travail est le développement d’une méthode d’assimilation simultanée des données de plusieurs sites de mesure de flux, permettant d’optimiser un unique jeu de paramètres se voulant générique pour chaque grand type d’écosystème considéré. Il ressort que cette approche multi-site permet de réduire significativement l’écart entre le modèle et données de flux aux échelles saisonnière et annuelle, avec des performances proches d’optimisations uni-site effectuées indépendamment à l’échelle d’un site de mesure. On discute par ailleurs le fait que les valeurs des paramètres multi-site ne constituent pas toujours une simple moyenne de leurs composantes uni-site. L’utilisation de données complémentaires a par ailleurs permit d’évaluer la capacité de l’optimisation à améliorer la simulation des flux bruts de carbone (photosynthèse et respiration) à l’échelle des sites, ainsi que de la phénologie du couvert végétal et du cycle saisonnier du CO2 atmosphérique à l’échelle du globe. Un aspect de nos développements méthodologiques propose par ailleurs d’estimer la structure statistique de l’erreur dérivant des processus mal représentés et/ou manquant dans les équations d’un modèle de la biosphère continentale tel qu’ORCHIDEE. En appliquant cette technique aux flux nets de carbone, les résultats suggèrent que cette erreur modèle mérite d’être explicitement considérée dans le bilan d’incertitude attaché à la modélisation du cycle du carbone
Assimilating terrestrial ecosystem data is an approach increasingly used to fill the gap between experimental observations and the ecophysiological theory as embodied in process-based land surface models. In this thesis, we have sought to use the information content of eddy covariance measurements of net carbon dioxide (NEE) and latent heat (LE) fluxes made at the sites of the FLUXNET global network, aiming at optimizing key parameters of the ORCHIDEE vegetation model and at refining the uncertainty budget. A Bayesian statistical approach has been chosen, so as to account for prior knowledge of the uncertainties related to the model parameters, the model equations, and the measurements. The major line of work has been to develop a data assimilation method where observations from several flux sites are simultaneously used as a constraint, in order to optimize a unique set of parameters considered as generic within a given class of ecosystem. We found that this multi-site approach significantly improves the model-data agreement at seasonal and annual time scales, with performances fairly similar to those brought by site-scaled, independently optimized parameters (single-site approach). We notably discuss the fact that the multi-site parameters’ values are not always a mere average of their single-site counterparts. Making use complementary data, we also evaluated the ability of the multi-site optimizations to improve the simulation of the gross carbon fluxes (photosynthesis and respiration) at the site scale, while at the global scale we considered the modeled phenology of the leaf cover and the seasonal cycle of the atmospheric CO2 concentration. Within our methodological developments, we have also proposed a technique to infer the statistical structure of the error stemming from inadequate and/or missing process representations in a global vegetation model such as ORCHIDEE. Focusing on net carbon fluxes, our results suggest that this « model error » deserves an explicit representation in the uncertainty budget inherent to carbon cycle modeling

Cette thèse comporte deux parties distinctes. Dans la première partie, la systématique 53Mn-53Cr a été développée sur une NanoSIMS 50 et une CAMECA IMS 1270 pour dater la formation de carbonates dans les météorites Orgueil, Alais, Boriskino et Kaidun. Dans chaque grain, les excès en 53Cr mesurés corrèlent linéairement avec leurs rapports élémentaires 55Mn/52Cr ratios mesurés, indiquant la décroissance in-situ de 53Mn et donc la présence de 53Mn lorsque le grain a cristallisé. Dans la deuxième partie, un fragment de Tagish Lake et d’Orgueil ont été dissouts en 5 étapes afin d’identifier les phases minérales porteuses d’anomalies en Cr. Nos résultats montrent que Tagish Lake présente les plus grands excès et déficits en 54Cr par rapport au standard terrestre de toutes les chondrites carbonées analysées à ce jour faisant de cette météorite une des moins métamorphisée ainsi qu’une candidate idéale pour trouver la phase porteuse de l’anomalie en 54Cr, elle encore inconnue
This thesis has 2 distinct parts. In part I, the 53Mn-53Cr systematics was developed on a NanoSIMS and a CAMECA IMS 1270 to date the formation of carbonates in Orgueil, Alais, Boriskino and Kaidun. For each grain, the 53Cr excesses measured linearly correlated with their respective 55Mn/52Cr ratios, indicating the in-situ decay of 53Mn and showing that 53Mn was still extent at the time of formation of the respective carbonate. In part II, fragments of Tagish Lake and of Orgueil were dissolved in 5 different steps by using reagents with increasing acid strength to identify the different mineral phases carrying the Cr anomalies. Our results show that Tagish Lake displays both the highest excess and the highest deficit in 54Cr relative to a terrestrial standard of all groups of carbonaceous chondrite meteorites. This makes this meteorite one of the least metamorphic meteorite present in the collections worldwide and a particular target for deciphering the carrier phase of the 54Cr anomaly

L’objectif principal des travaux présentés dans ce document est l'étude de la carbonatation des bétons en milieu non saturé. Ce processus qui peut provoquer à long terme la détérioration des ouvrages en béton armé est occasionné par la diffusion du dioxyde de carbone de l'atmosphère dans la matrice cimentaire réactive des matériaux. Dans un premier temps, une étude expérimentale réalisée en laboratoire met en évidence l'importance de l'effet de paroi sur la cinétique de carbonatation des bétons. Les mesures effectuées à l'aide de la porosimétrie au mercure et de la vidéo-microscopie optique montrent, pour les éléments préfabriqués réalisés en béton vibré, que les faces en fond de moule sont plus compactes que les faces arasées. De ce fait, elles se carbonatent plus lentement. Dans cette étude, deux bétons auto-plaçants ont également été réalisés et caractérisés. Les distributions porales en surface sont systématiquement comparées entre échantillons témoins et carbonates. Cette étude est complétée par des investigations menées in situ sur des bétons préfabriqués exposés en milieu naturel. Les résultats montrent que les effets de parois, à l'origine des différences entre les faces arasées et moulées sont déterminants pour les cinétiques de carbonatation des bétons. Dans un second temps, un modèle théorique sur la carbonatation des bétons a été élaboré. La solution proposée, sous forme analytique, traduit l'évolution temporelle de la profondeur de carbonatation lorsque les conditions aux limites sont constantes. Cette loi intègre les réactions d'hydratation et de carbonatation des différents constituants du béton, ainsi que les modifications microstructurales induites par les effets de paroi. Des simulations du modèle théorique sur un des bétons anciens échantillonnés sur site sont réalisées. Moyennant certaines hypothèses simplificatrices, les épaisseurs carbonatées modélisées approchent correctement les profondeurs de carbonatation naturelle mesurées sur site.

Ces travaux apportent une contribution supplémentaire sur l’étude de la capture postcombustion du CO2 par les techniques membranaires. L’étude du comportement perméamétrique de copolymères commerciaux Pebax® ainsi que l’analyse de membranes composites par modélisation des procédés de séparation gazeuse y sont présentées. L’objectif du travail était de modifier de façon simple le meilleur Pebax® en vue de la séparation CO2/N2. Il était ensuite envisagé de réaliser une membrane composite constituée d’une couche fine de Pebax® reposant sur un support poreux et d’analyser les performances de cette membrane dans le cas d’une capture du CO2 d’un point de vue plus industriel. Le mélange du Pebax® 1657 avec du polyéthylène glycol donne PCO2=127,9 Barrers et alphaCO2/N2=79,9. Les simulations numériques basées sur un séparateur crossflow montrent que les procédés membranaires pourraient être utilisés dans la capture du CO2 sous certaines conditions de concentration en CO2, de température et de pression
The present work brings an other point of view concerning the CO2 separation from flue gases by using membrane technology. The study of the permeation properties of the commercial copolymers Pebax® as well as the analysis of the gas separation performances of composite membranes by means of mathematical modelling are presented. The aim was to modified the best Pebax® grade with a simple technique to improve the material properties for CO2/N2 separation. Composite membranes made of a thin layer of Pebax® supported by a porous substrate were next designed and analysed. Potential performances concerning CO2 postcombustion capture were calculated. The blend of Pebax® 1657 with polyethylene glycol gives PCO2 = 127. 9 Barrers and alphaCO2/N2 = 79. 9. Modellings based on a crossflow permeator showed that the membrane process could be competitive for CO2 postcombustion capture under certain operating conditions (CO2 concentration, pressure and temperature)

En Afrique, les technologies agroforestières jouent un rôle socio-économique majeur, mais leur potentiel à contribuer aux stocks de carbone, ainsi que celui de leurs espèces ligneuses est encore peu connu. De même, la réponse de leurs espèces ligneuses aux changements de l’environnement n’est pas documentée. Nous avons mesuré le stock de carbone de cinq espèces ligneuses locales (Acacia raddiana, Balanites aegyptiaca, Euphorbia balsamifera, Faidherbia albida et Neocarya macrophylla) et le stock sol-plante de trois technologies agroforestières (jachère, parc arboré et parcours naturel) selon trois textures contrastantes de sol (argileux, sableux et sablo-limoneux). Nous avons évalué le profil de développement racinaire (RDD) et la longueur spécifique racinaire (SRL) des espèces sous ces mêmes conditions. La variation intraspécifique des traits foliaires (surface spécifique foliaire (SLA); contenu en matière sèche (LDMC); contenu en carbone et en azote (LCC, LNC)); SRL; contenu en carbone et en azote des racines (RCC; RNC)) a été étudiée selon la texture du sol et les trois saisons : saison des pluies (SP), saison sèche chaude (SSC), saison sèche fraîche (SSF). Le carbone de la biomasse a été plus élevé dans les sols sableux, tandis que les sols argileux ont présenté les plus importants stocks de carbone du sol. Le carbone du système sol-plante a été plus élevé dans les jachères. La RDD n’a pas varié entre texture de sol et entre technologie agroforestière et un maximum de biomasse a été observé entre 40 et 60 cm de profondeur. La SRL a été plus élevée dans les parcs arborés, les parcours naturels, les sols sableux, plus pauvres en matière organique et la SSC, période la plus stressante. Les sempervirentes ont montré en général une plus grande variabilité des traits en réponse au sol et aux saisons. La variabilité intraspécifique de la SLA a été plus élevée en SSC, tandis que l’inverse a été observé pour la SRL. Pendant la SP, une corrélation positive a été notée entre SLA et SRL. Des jachères de courtes durées enrichies de sempevirentes et de décidues fixatrices d’azote contribueraient à accroitre le stock de carbone des terres dégradées des Niayes.
In Africa, agroforestry technologies play a major socio-economic role, but their potential and that of the principal woody species to contribute to carbon stocks is still poorly understood. As well, the potential of these species to respond to a changing environment is poorly documented. We measured the carbon stock of five local tree species (Acacia raddiana, Balanites aegyptiaca, Euphorbia balsamifera, Faidherbia albida and Neocarya macrophylla) and soil-plant carbon storage associated with three agroforestry technologies (fallow, park land, and rangeland) in three contrasting soil textures (clay, sandy and sandy loam). We evaluated the root depth distribution profile (RDD) and the specific root length (SRL) of these species under these conditions. Intraspecific variation in leaf traits (specific leaf area (SLA); leaf dry matter content (LDMC); leaf carbon and nitrogen content (LCC LNC); SRL, root carbon and nitrogen content (RCC, RNC) ) of these species was also investigated in three soil textures and over three seasons: rainy season (SP), hot dry season (SSC), and cool dry season (SSF). The carbon stored in biomass was higher in sandy soils, while clay soil showed the highest soil carbon stocks. Carbon stored in the soil-plant system was highest in fallow, compared to park land and to rangeland. The RDD did not change with either soil texture or agroforestry technology, and a maximum of root biomass was consistently observed between 40 and 60 cm deep. The SRL was higher in park lands, rangelands and sandy soils, with low soil organic matter, and in the SSC, the most stressful season. Evergreen species generally showed greater variability of traits in response to soil texture and season. Intraspecific variability of SLA was higher in SSC, while the opposite was observed for the SRL. During the SP, a positive correlation was noted between SLA and SRL. Short periods of fallow enriched by evergreen and deciduous nitrogen fixing species would contribute to increase the carbon stocks of degraded lands in these study sites.