Academic literature on the topic 'Stabilité des agrégats du sol'

Résumé L’objectif de ce travail est d’étudier les risques de ruissellement et d’érosion dans le bassin versant du Rhéraya (Haut-Atlas du Maroc) au moyen d’un irrigateur manuel à rampe sur 1 m2. Nous recherchons des indicateurs faciles à déterminer directement sur le terrain (états de surface du sol) ou à partir des tests en laboratoire (stabilité des agrégats, texture, matière organique), qui soient bien corrélés avec l’infiltrabilité et la turbidité issues des tests d’infiltrométrie. Pour les différents sols affleurant dans le bassin, les résultats ont mis en évidence une grande variabilité de l’infiltrabilité (de 1 à 70 mm.h‑1) et de turbidité des eaux de ruissellement (de 1,5 à 325 g.L‑1). La turbidité a pu être mesurée correctement grâce à la mise au point d’un nouveau dispositif de collecte des eaux de ruissellement de l’irrigateur. Bien que l’infiltrabilité et le ruissellement soient la résultante d’interactions entre toutes les caractéristiques physiques du sol, certaines apparaissent dominantes dans notre contexte. Nous montrons ainsi que l’infiltrabilité est déterminée principalement par la texture et l’ouverture de la surface du sol et que la turbidité est due essentiellement à la surface de sol nu exposée au ruissellement. Ces indicateurs cartographiables offrent la possibilité d’une spatialisation des risques d’érosion au niveau du bassin versant.

Cette étude met en évidence l’existence d’une relation coïntégrante de demande de monnaie dans les pays de la Commission économique et monétaire de l’Afrique centrale (CEMAC) en tenant compte d’une possibilité de changements structurels affectant les agrégats macroéconomiques. Elle se focalise ensuite sur la stabilité et l’homogénéité des comportements de demande de monnaie dans ces pays faisant face à une politique monétaire unique. Si leur stabilité ne peut être remise en cause, leur hétérogénéité peut par contre accroitre la dispersion de l’inflation dans ces différents pays.

Cette publication participe à la compréhension de la dégradation de l’environnement à Madagascar. Spécifiquement, il s’agit d’analyser la distribution spatiale et temporelle des feux à Madagascar et d’identifier les facteurs à l’origine des feux. Les données fournies par le capteur MODIS sur l’ensemble du territoire de Madagascar pour les années 2014 à 2018 sont utilisées. Les résultats obtenus indiquent une certaine stabilité des points de feux actifs observés à Madagascar pendant la période 2014 à 2018, sauf pour l’année 2016, année de forte sécheresse mondiale. Les feux brûlent en moyenne une superficie de 3 757 792 ha par an. La majorité de ces feux est observée pendant la saison sèche et leur maximum en nombre et en superficie est atteint aux mois de septembre et octobre. Au premier abord, les feux couvrent la quasi-totalité du pays. Toutefois, les analyses spatiales et temporelles montrent que les points de feu sont regroupés en agrégats d’ordre 1, 2, 3 ou 4. Les agrégats indiquent les zones où l’on retrouve une concentration de points de feux. Les régions contenant des agrégats d'ordres supérieurs sont les plus exposées. Ce sont des zones auxquelles il est nécessaire d’accorder une attention particulière. Les résultats de l’analyse par permutation spatio-temporelle indiquent que les feux proches dans l’espace le sont aussi dans le temps. La répartition des agrégats par rapport aux pistes et aux villages démontre que les feux se propagent essentiellement à proximité des lieux habités et des voies d’accès.

La datation au radiocarbone naturel peut être utilisée pour caractériser la stabilité de la matière organique des sols. Dans la zone de surface, où se trouvent les racines, la datation donne une idée de la stabilité de la matière organique et de ses différentes fractions. Dans les sols profonds, le but de la méthode est de dater les substances organiques complexées avec l’argile et les autres particules minérales pour déterminer l’âge de la sédimentation, il y a moins de 30 000 ans. Les résultats obtenus démontrent que l’âge moyen de la matière organique dans la couche de surface est moderne, mais que certaines de ses fractions ont un âge plus grand que 1000 ans BP, indiquant ainsi que 50% de la matière organique est très résistante à la décomposition. Sous la zone des racines, la datation à La Pocatière a démontré que la terrasse la plus près du fleuve (16 m au-dessus du niveau de la mer) est de 1850 ± 90 ans BP, tandis que les autres terrasses (115 et 140 m au-dessus du niveau de la mer) ont respectivement 10 310 ± 140 et 10180 ± 270 ans BP. A une altitude de 150 m au-dessus du niveau de la mer, on a trouvé un âge de 16 170 ± 230 ans BP pour un sol situé à L’Acadie, près de Montréal. Cette date apparaît cependant plus élevé que l’âge des sédiments sur lequel le sol s'est développé.

Soil compaction has been the subject of intense research in recent years, but the mechanisms involved in the compaction process remain poorly understood. The objective of this study was to characterize these mechanisms for a Kamouraska clay (Orthic Humic Gleysol) using beds of aggregates (1–2 mm and 2–3.4 mm) compressed into a uniaxial compression device. Changes in structural void ratio were monitored as a function of aggregate size, applied load and soil water content. Measurements of tensile strength and shrinkage were also made on the larger aggregates (2–3.4 mm) to investigate the involvement of the structural units in the soil compaction process. Aggregate size had little effect on the shape of the compression curves. Compression of the aggregate beds was mainly a function of applied load and water content. The compaction sensitivity threshold was about 0.20–0.22 g g−1 at compression loads of less than 200 kPa. This threshold water content corresponds to the air entry point and to the upper limit of the brittle domain of the aggregates during crushing. These results suggest the existence of a threshold water content above which the soil becomes susceptible to compaction even at low applied stress. Key words: Compression, shrinkage, aggregate tensile strength, threshold water contents

La structure spatiale des végétations périodiques en zones arides est liée, selon des modèles d’auto-organisation, à des processus locaux (facilitation ou compétition). La présente étude visait à vérifier l’importance de ces processus et le rôle du Combretum micranthum G. Don à travers une description de la distribution spatiale des ligneux d’une brousse tachetée au sud-ouest du Niger à l’aide de la fonction K de Ripley. L’organisation spatiale des ligneux révèle une structure à deux échelles : (i) agrégative (rayon moyen, 9–15 m) et (ii) répulsive (vers 35 m), correspondant au patron périodique d’ensemble. Seul le C. micranthum présente une distribution similaire, suggérant un rôle d’espèce « clé de voûte », déterminant la structure d’ensemble. Une agrégation locale d’espèces secondaires autour du C. micranthum suggère fortement une facilitation de portée (1–3 m) proportionnelle au rayon moyen du houppier des arbustes matures, conformément aux prédictions des modèles et aux études empiriques de la dynamique hydrique du sol. L’absence de relation spatiale entre le C. micranthum et les autres espèces de la famille des Combretaceae formant entre elles des agrégats suggère l’existence d’une structure à trois composantes. Ces éléments permettront d’aiguiller les démarches empiriques et d’améliorer les modèles, lesquels s’avèrent indispensables pour la gestion des végétations sahéliennes face aux contraintes d’aridité et d’exploitation.

Développé en France dans les années 1970, le clouage des sols est une technique de stabilisation des talus réalisés par déblai. Des inclusions subhorizontales assurent la stabilité de l’ouvrage par frottement avec le sol. Les réflexions engagées à l’occasion de la révision en cours de la norme NF P 94-270, sur le dimensionnement des massifs en sol renforcé, ont souligné le manque de connaissances quant aux efforts au parement, notamment sur l’influence du phasage de construction sur ces efforts. Afin de mener une étude paramétrique pour répondre à ces questions, des modèles réduits de paroi clouée ont été réalisés et instrumentés, puis centrifugés à l’Université Gustave Eiffel, campus de Nantes. Un protocole expérimental spécifique a été utilisé pour réaliser l’excavation en vol. Les évolutions des efforts le long des clous ont été mesurées à l’aide de fibres optiques équipées de réseaux de Bragg. Enfin, les déplacements du massif ont été observés à l’aide d’une technique d’imagerie appelée GeoPIV, les modèles centrifugés étant réalisés dans un caisson à face latérale transparente. L’élancement du massif cloué, (rapport entre hauteur du mur et longueur des clous) a une forte influence sur le comportement de l’ouvrage et en particulier sur la répartition des efforts au parement. La technique de GeoPIV a permis en outre de décrire les mécanismes de rupture des différents soutènements par clouage testés dans cette étude.

La détermination de la fenêtre de pilotage de la pression de confinement lors de la conception et de l’exécution d’un tunnel au tunnelier est essentielle afin de garantir la sécurité des travaux, l’intégrité des avoisinants, et la qualité de la mise en œuvre. Dans cet article est d’abord présentée une méthodologie mettant l’accent sur la relation entre le contexte réglementaire de l’Eurocode 7, puis les différents types de calcul à mettre en œuvre. L’article présente par la suite une amélioration des méthodes analytiques existantes vis-à-vis de la stabilité du front de taille. Dans la continuité des nombreux travaux de recherche sur ce thème, on montre que notre approche est à la fois plus adaptée aux conditions rencontrées (tunnel circulaire, conditions multicouches, conditions drainées ou non drainées) et plus robuste théoriquement (nouveau choix pour le coefficient de poussée latéral, comparaison vis-à-vis des méthodes de type analyse limite définissant des bornes théoriques) tout en étant cohérente avec l’allure des mécanismes de rupture réellement observés in situ ou en laboratoire.

La stabilité de la structure du sol est une propriété physique à l’interface de fonctions agronomiques et environnementales du sol. L’incorporation des résidus de culture améliore cette propriété du sol mais il reste à déterminer comment certains facteurs modulent leur effet. L’objectif de cette thèse était (i) de déterminer l’effet de l’azote minéral du sol en interaction avec la nature de résidus de culture apportés sur la stabilité structurale du sol et (ii) en explicitant le rôle des communautés microbiennes. Nous avons étudié, en conditions contrôlées, l’effet de différents niveaux d’azote minéral sur la stabilisation de la structure du sol au cours de la décomposition de résidus de culture à C/N élevé. Nous avons mis en évidence 2 phases : (i) une phase rapide (7 jours) d’augmentation de la stabilité de la structure du sol positivement contrôlée par la décomposabilité initiale du résidu puis (ii) une seconde phase (7 à 56 jours) où la stabilité de la structure du sol était négativement contrôlée par l’azote minéral. Le rôle des communautés microbiennes dans cette évolution de la stabilité structurale du sol a été étudié. Nous avons mis en évidence le rôle dominant (i) de la biomasse microbienne totale lors de la première phase puis (ii) de la production ou consommation d’agents liants (polysaccharides microbiens) par des populations bactériennes et fongiques lors de la deuxième phase. En conditions in situ, nous avons confirmé l’effet important de l’apport de résidus de culture à C/N élevé sur la stabilité structurale du sol en conditions hivernales et de faible niveau d’azote minéral. Cet effet des résidus à C/N élevé était équivalent à celui d’un résidu à C/N faible. Les conditions climatiques hivernales n’ont pas modifié la hiérarchie ni la dynamique de la stabilité structurale du sol comparées à celles observées au laboratoire, mais atténué l’ampleur de cet effet
Soil aggregate stability is an important soil physical property as it is a determinant factor of agricultural and environmental soil functions. The incorporation of fresh crop residues in soils improves this soil property but we still need knowledge on the factors affecting its effects. The aim of this PhD thesis was (i) to determine the interactive effect of soil mineral N and crop residue quality on soil aggregate stability and (ii) studying the role of microbial communities. We studied, under controlled conditions, the effect of soil mineral N availability on soil aggregate stability during high-C/N crop residue decomposition. The effect of decomposing crop residues on soil aggregate stability followed two phases: (i) a first phase (7 days) with a rapid increase in soil aggregate stability related to intrinsic residue quality and (ii) a second phase (day 7 to 56) where soil aggregate stability was negatively influenced by the soil mineral N. We evaluated the role of microbial communities in controlling the soil aggregate stability dynamics observed. We showed that early changes were related to an increase of the total microbial biomass. Our results suggest that the dynamics in the second phase was associated to binding agents (microbial polysaccharides) production or consumption and related to some bacterial and fungal population stimulation. In a field-experiment over winter, we confirmed that the effect of high-C/N crop residue inputs on soil aggregate stability was high when soil mineral N content was low. Our study further showed that the effects of high-C/N crop residue addition on soil aggregate stability can be equal to those from a low-C/N crop residue. Winter climatic conditions did not modify the hierarchy nor the dynamics of soil aggregate stability related to crop residue quality, but rather decreased the extent of the effect

L'etude des relations existantes entre matieres organiques des sols (mos) et structure est fondamentale si l'on veut comprendre comment la structure du sol peut contribuer au stockage des mos et comment en retour, les mos stabilisent la structure. Afin de pouvoir analyser ces relations, nous avons etudie les distributions des mos dans des agregats de sol. L'etude a porte sur des horizons de surfaces de sols limoneux cultives. La demarche que nous avons adoptee consiste a fractionner le sol en agregats de taille et stabilite physique differentes, d'analyser et de comparer leur composition. Les agregats ont ete obtenus par tamisages : tamisage a sec, tamisage dans l'eau (eclatement), tamisage dans l'eau avec rehumectation prealable des echantillons (microfissuration). Les agregats, quelque soient leur taille et leur stabilite, presentent la meme composition en constituants mineraux argile et limon. Par contre, les macroagregats stables (> 0,2 mm), sont enrichis, par rapport aux microagregats et par rapport aux agregats secs, en mos, en carbohydrates et en matieres organiques particulaires (mop). Le marquage naturel en #1#3c des mos issues de la monoculture de mais, nous a permis de montrer que les macroagregats stables sont enrichis en mo jeune, et qu'une grande partie de ces mo jeunes sont sous forme de matieres organiques particulaires. La stabilite des macroagregats peut ainsi etre attribuee a la matiere organique jeune. Nous avons developpe, par ailleurs, une methode de fractionnement des mop en fonction de leur localisation, externe ou interne, par rapport aux agregats. Cette methode, couplee au tracage isotopique des mop, a permis d'etablir la dynamique et les transferts des mop dans les agregats. Cela nous a amene a proposer un modele dynamique de formation de la structure des sols limoneux, a l'echelle de la macroagregation, dans lequel, la formation des agregats est dirigee par l'incorporation et la biodegradation des dans la structure du sol. Ce modele nous permet d'expliquer les distributions heterogenes des differentes fractions des matieres organiques etudiees, ainsi que les differences de stabilite physique des agregats.

Au Québec, la température hivernale atteint -35 °C et les cépages non-rustiques (Vitis vinifera L.) doivent être protégés du gel par l'installation de géotextiles ou par buttage qui consiste en un travail du sol intensif et bisannuel pour recouvrir et découvrir les vignes. Ces conditions restreignent l'implantation de cultures intercalaires : (1) leur établissement et leur croissance sont limités à la saison de production, (2) le buttage détruit la végétation intercalaire à l'automne et (3) l'installation de géotextiles permet la culture d'espèces pérennes, mais elle est plus coûteuse. Au Québec, l'adoption de cultures intercalaires demeure donc marginale, malgré les bienfaits reconnus de ces cultures, dont le contrôle des adventices et l'atténuation de l'érosion hydrique. Leur impact sur la croissance et la production de la vigne sont également méconnus sous le climat continental du Québec. Une expérience en blocs aléatoires complets a été établie (2018-2020) dont l'objectif était de comparer l'effet du désherbage mécanique à deux mélanges de graminées intercalaires (annuelles vs pérennes) sur le contrôle des adventices et leur diversité, la stabilité des agrégats du sol ainsi que la croissance et la productivité de la vigne durant la période d'implantation. L'expérience incluait aussi un témoin enherbé (adventices). Le désherbage mécanique a mieux contrôlé les adventices, et a diminué la richesse et la diversité de la flore comparativement aux couverts végétaux. La densité des adventices annuelles et vivaces n'a pas diminué sous cultures intercalaires et le recouvrement des adventices au sol surpassait les 50 % en fin de saison. Néanmoins, la biomasse aérienne des adventices est demeurée en-dessous de celle du traitement enherbé durant les deux premières années. En fin de saison, la stabilité des agrégats du sol était plus élevée sous couvert végétal comparativement au désherbage mécanique. Ni le rendement, ni la qualité des raisins n'ont été affectés par la régie de culture dans l'entre-rang.
Non-hardy grapevine varieties require winter protection in southern Quebec because temperature can drop to –35 °C and cause irreversible frost damage. Winter protection is provided either by geotextiles or hilling, the latter generating intensive soil disturbance twice a year. These constraints limit the adoption of intercrops because 1) their establishment and growth are concurrent with the crop, 2) hilling destroys intercrops every fall, and 3) the use of geotextiles allows the adoption of perennial intercrops but is more expensive. Although it can control weeds and mitigate soil erosion, intercropping in Quebec vineyards is limited. Moreover, grapevine response to intercropping is poorly documented under Quebec's continental climate. A randomized complete block design experiment was conducted (2018-2020) to compare mechanical weeding to two grass mixture intercrops (annual vs perennial), during vineyard establishment. Variables tested included weed control and diversity, soil aggregate stability, vine growth, and grape yield. A weedy control was also included. Cultivation was more efficient at controlling weeds than both intercrops but decreased plant species richness and diversity in comparison to other treatments. Weed density did not decrease over time and weed cover was relatively high (> 50% at the end of the growing season) under intercrops. Nevertheless, weed shoot biomass was lower under intercrops than in the weedy control during the first two years. Cultivation was also detrimental to soil structure, it showed lower aggregate stability compared to vegetated treatments by the end of the season. None of the interrow management methods had an impact on vine yield fruit quality.

La rhizosphère est l'étroite zone volumique de sol soumise à l'influence des racines vivantes. C’est aussi une zone cruciale pour l'alimentation en eau et en éléments nutritifs de la plante. Les interactions biologiques et physiques entre le système racinaire et la rhizosphère sont maximales au niveau de l'interface sol:racines. La géométrie et la stabilité de cette interface sol:racines sont pourtant très peu étudiées. L’objectif de ce travail est d'étudier l'impact du type de sol et de sa teneur en eau sur (i) l'état d'adhésion sol:racines et (ii) les processus biophysiques, complexes, qui ont lieu dans la rhizosphère du maïs. L'étude des modes d'adhésion sol:racines a été réalisée a l'aide de deux approches complémentaires et à deux échelles d'observation : (1) à l'échelle de l'ensemble d'un système racinaire de 11 jours, à l'aide de cinétiques globale de rupture du sol adhérant aux racines, par agitation mécanique ou ultrasonication du système sol:racines ; (2) à l'échelle centimétrique d'une racine de 4 jours, à l'aide de mesures de forces de séparation sol:racine (approche rhéologique) : (1) à l'échelle du système racinaire, nous avons mis en évidence une différence de mode d'absorption de l'eau par la plante selon la texture du sol, sableuse ou limoneuse, ce qui a été attribué à deux facteurs interdépendants : le stock d'eau du sol et l'architecture du système racinaire. Par ailleurs, la caractérisation des propriétés mécaniques du sol adhèrent nous a permis de le subdiviser en deux classes d'agrégats, peu stables ou fermement adhérant aux racines. Nous avons aussi pu démontrer que la cohésion des agrégats adhérant aux racines était plus élevée que celle des agrégats de sol non soumis à l'influence du système racinaire, et que cela était du à l'exsudation racinaire, qui s'est révélée être d'autant plus intense que le sol était plus sec. (2) l'approche rhéologique de l'adhésion sol:racines nous a permis d'élaborer une théorie de l'adhésion sol:racines dont les deux paramètres principaux sont la surface spécifique du sol et la surface de contact sol:racines. Enfin, nos résultats ont permis d'établir que la plante jouait un rôle de régulateur à l'interface sol:racines. En effet, le mais produit d'autant plus de poils absorbants, s'ancrant dans le sol, que le sol est sec.

Stocker du carbone (C) dans le sol représente à la fois des enjeux agronomiques (amélioration des propriétés physico-chimiques du sol) et environnementaux (réduction de la quantité de C02 atmosphérique). A Madagascar, le stockage et la protection de C dans le sol, sous systèmes de culture en semis direct avec couverture végétale (SCY) sont étudiés sur un dispositif de longue durée (11 ans) de la région d'Antsirabe, Hautes Terres malgaches). Quatre systèmes sont étudiés: un système en labour conventionnel (Conventional-tillage) [CT mis, rotation maïs {Zea mays L.)-soja (Glycine max. L.)]. et trois systèmes en SCY sans travail du sol (No-tillage, NT) [NT mis, rotation maïs-soja; NT rn/m-d. rotation maïs-maïs avec une couverture végétale de Desmodium uncinatum ; et NT h/s-k. rotation haricot (Phaseolus vulgaris)-soja avec une couverture de Pennissetum c/andestinum]. Les résidus de récoltes sont exportés de la parcelle pour CT mis alors qu'ils sont restitués pour les NT. Les résultats montrent des teneurs en C significativement plus élevées sous systèmes NT par rapport à CT à 0-5 et 5-10 cm de profondeur. Au-delà de 10 cm de profondeur. les deux modes de gestion ne sont plus différents. Les valeurs de stocks de C à masse équivalente indiquent des stockages annuels élevés pour les systèmes NT étudiés. de 0.7 à 1,0 Mg C.haI.anI pour la couche de 0-20 cm. Ce stockage annuel élevé sous systèmes NT est en grande partie attribué à l'importante quantité de biomasse restituée par ces systèmes. par rapport au système labouré. Les teneurs en C élevées sous NT s'accompagnent d'une teneur élevée en macroagrégats (MA) stables à l'eau, de 16 à 33 % plus élevée par rapport à CT, à 0-5 et 5-10 cm. Ces macroagrégats stables contribuent à plus de 80 % à la différence de teneur en Centre systèmes NT et CT. Ceci pourrait induire une protection physique du C se trouvant à l'intérieur des agrégats contre la minéralisation microbienne. Les fractionnements granulo-densimétriques effectués sur ces échantillons permettent de localiser le C stocké sous NT. A 0-5 cm, 30 à 40 % du C stocké sont associés aux matières organiques particulaires internes aux agrégats stables (MOPi) de taille supérieure à 50 urn et 40 à 60 % aux fractions fines de taille inférieure à 50 urn, A 5-10 cm, 60 à 90 % du C stocké sont localisés dans les fractions fines " 50 urn) du sol. Si la matière organique associée aux fractions fines du sol est protégée physico-chimiquement contre la minéralisation microbienne par son adsorption sur les particules minérales du sol. les MOPi sont protégées physiquement par leur emprisonnement à l'intérieur des agrégats. Par ailleurs, la déprotection de ces MOPi, par broyage grossier " 200 urn) du sol total ou par broyage fin " 50 urn) des macro- et mésoagrégats, ne révèle. qu'une faible quantité de C protégé physiquement (de 26,2 à 54,0 I-lgC.g-1 sol). Ceci pourrait s'expliquer par le fait que ces MOPi, comme le montrent les observations au microscopie électronique à balayage, sont recouvertes et imprégnées de fractions fines qui les protègent physico-chimiquement contre la minéralisation microbienne malgré la destruction des agrégats. En conclusion. pour le sol argileux considéré ici, les systèmes SCY testés s'avèrent très efficaces pour stocker du C dans le sol. Ce C stocké est relativement stabilisé puisqu'H est protégé, au moins physico-chimiquement. contre la minéralisation microbienne.

Cette étude analyse l'effet de la structure du sol sur le transfert particulaire par l'érosion hydrique diffuse. Le travail s'appuie sur des simulations de pluie en laboratoire et sur la détermination de la composition granulométrique agrégée des fragments de sol produits par les processus érosifs. Chacun des processus érosifs — désagrégation, mise en mouvement par la pluie, transfert par splash et transport par le ruissellement — est étudié séparément afin de mieux appréhender les mécanismes physiques impliqués. La réalisation de bilans de masse à partir des flux mesurés permet d'identifier la sélectivité granulométrique de la mise en mouvement par la pluie et du transport par le ruissellement. Du fait de cette sélectivité, la composition des fragments de sol mis à disposition des processus conditionne l'intensité des flux érodés. À partir de ces résultats, un modèle de prédiction de l'exportation des sédiments par l'érosion diffuse est ébauché. Ce modèle conduit à la prise en compte de la dynamique structurale des sols dans la modélisation déterministe de l'érosion hydrique diffuse.

Les écosystèmes forestiers tropicaux représentent près de la moitié de la superficie forestière mondiale. Ces écosystèmes qui fournissent des services fondamentaux pour le bien-être de nos sociétés (e.g. régulation des flux de matières, maintien des sols) sont particulièrement touchés (perte et dégradation des forêts) par les changements globaux. La Nouvelle‐Calédonie, et ses substrats ultramafiques, ne font pas exception à cette tendance. L’activité minière et les feux sont responsables de la régression, de la fragmentation, de la dégradation des forêts et de l’érosion des sols. L’archipel est classé parmi les points chauds de la biodiversité mondiale et la restauration écologique de ces écosystèmes revêt de forts enjeux. L’objectif appliqué de cette thèse est de contribuer à la restauration écologique des forêts de NouvelleCalédonie afin de limiter l’érosion des sols sur substrats ultramafiques, et s’inscrit dans le champ disciplinaire de l’écologie de la restauration. L’objectif scientifique est d’étudier l’influence des symbioses mycorhiziennes et des traits racinaires sur l’érosion des Ferralsols développés sur substrats ultramafiques à travers une approche multi-échelle. Dans la première partie, nous mettons en évidence les caractéristiques floristiques et structurales de communautés végétales sur substrats ultramafiques. Celles-ci laissent présager une expression accrue des traits racinaires des espèces dominantes dans les forêts monodominantes. La place centrale du feu et des cyclones dans la dynamique de succession végétale est également soulignée, tout comme celle des symbioses mycorhiziennes dans le maintien de la monodominance de Nothofagus aequilateralis. Dans la deuxième partie, notre travail permet de suggérer l’existence d’un seuil biotique entre les maquis lignoherbacés dégradés et les maquis ligno-herbacés. Les feux répétés seraient la cause principale du franchissement de ce seuil. L’augmentation de la biomasse végétale constituerait en effet le facteur-clé contribuant à accroître la stabilité des agrégats entre ces deux stades. Ainsi, la protection contre les feux, associée à la promotion des successions végétales à travers l’utilisation d’espèces potentiellement facilitatrices comme Costularia arundinacea pourrait constituer une stratégie efficiente pour limiter l’érosion des Ferralsols. De plus, l’influence des communautés végétales (e.g. composition floristique) et fongiques (e.g. biomasse) sur la stabilité des agrégats est clairement mise en exergue. La troisième partie vise à évaluer la capacité d’espèces végétales, associées à des champignons mycorhiziens, à accroître la stabilité des agrégats, mais aussi à identifier les traits racinaires et les associations mycorhiziennes contribuant à cet accroissement. Dans cette partie, nous mettons en évidence que la combinaison de valeurs élevées des traits racinaires « Root Mass Density – Root Length Density – pourcentage de racines fines » est efficace pour augmenter la stabilité des agrégats. Par ailleurs, l’efficacité de cette combinaison de traits racinaires est accrue par les symbioses mycorhiziennes. Ainsi, des trois espèces végétales évaluées, Costularia arundinacea serait l’espèce-outil la plus efficace pour accroître la stabilité des agrégats. Ce travail a ainsi permis de mettre en évidence l’influence des traits racinaires et des symbioses mycorhiziennes sur la stabilité des agrégats des Ferralsols sur substrats ultramafiques, que ce soit à l’échelle des espèces ou des communautés végétales. A notre connaissance, ces résultats sont les premiers acquis sur ce type de sol. Ces résultats permettent de formuler des propositions en vue de la restauration écologique des milieux forestiers de Nouvelle-Calédonie afin de limiter l’érosion des sols sur substrats ultramafiques, mais aussi d’esquisser de nouvelles pistes de recherche
Tropical forest ecosystems cover nearly half of the world's forest area. These ecosystems provide basic services for the well-being of our societies (e.g. regulation of material flows, soil preservation) are particularly affected (loss and degradation of forests) by global changes. New Caledonia, and its ultramafic substrates, is no exception to this trend. Mining and fires are responsible for forest regression, fragmentation, degradation and soil erosion. The archipelago is ranked among the hotspots of global biodiversity and the ecological restoration of these ecosystems is a major challenge. The objective of this thesis is to contribute to the ecological restoration of the forests of New Caledonia in order to limit the erosion of soils on ultramafic substrates and is part of the disciplinary field of the ecology of restoration. The scientific objective is to study the influence of mycorrhizal symbiosis and root traits on the erosion of Ferralsols developed on ultramafic substrates through a multi-scale approach. In the first part, we highlight the floristic and structural characteristics of plant communities on ultramafic substrates. These suggest an increased expression of the root traits of dominant species in monodominant forests. The central place of fire and cyclones in the dynamics of plant succession is also emphasized, as well as mycorrhizal symbioses in maintaining the monodominance of Nothofagus aequilateralis. In the second part, our work suggests the existence of a biotic threshold between degraded ligno-herbaceous maquis and ligno-herbaceous maquis. Repeated fires would be the main cause of crossing this threshold. The increase in plant biomass would be the key factor contributing to the stability of the aggregates between these two stages. Thus, fire protection combined with the promotion of plant successions through the use of potentially facilitating species such as Costularia arundinacea could be an efficient strategy for limiting erosion of Ferralsols. In addition, the influence of plant (e.g. floristic composition) and fungal communities (e.g. biomass) on the stability of aggregates is clearly highlighted. The third part aims to evaluate the ability of plant species, combined with mycorrhizal fungi, to increase the stability of aggregates, but also to identify root traits and mycorrhizal associations contributing to this increase. In this section, we demonstrate that the combination of high values for “Root Mass Density - Root Length Density – percentage of fine roots” is effective in increasing aggregate stability. Moreover, the efficacy of this combination of root traits is enhanced by mycorrhizal symbiosis. Thus, of the three plant species evaluated, Costularia arundinacea would be the most effective tool species for increasing the stability of aggregates. This work allowed us to highlight the influence of root traits and mycorrhizal symbiosis on the stability of soil aggregates on Ferralsols on ultramafic substrates, at the scale of plant communities or at the level of plant species. To our knowledge, these results are the first to be acquired on this type of soil. These results make it possible to formulate proposals for the ecological restoration of forest ecosystems in New Caledonia in order to limit soil erosion on ultramafic substrates, but also to sketch new avenues of research

Les agrégats produits par la détente supersonique d'une vapeur contiennent une certaine quantité d'énergie interne. Elle est répartie statistiquement sur tous les modes de vibration, mais il existe une probabilité d'en localiser une partie sur un mode donné. Ceci peut entrainer la dissociation unimoléculaire de l'édifice. La première partie de ce travail présente l'étude expérimentale la dissociation de la dynamique de la dissociation d'agrégats de 5 à 41 atomes de sodium ou de potassium. Les énergies de liaison et les températures des agrégats en sont déduites. La seconde partie indique que l'énergie apportée par un photon est également dissipée par évaporation d'atomes. L'étude de la photoévaporation donne accés aux énergies d'atomisation d'agrégats de 20 à 200 atomes. Leur comportement correspond aux prévisions du modèle de la goutte liquide. La troisième partie décrit la neutralisation d'agrégats ionisés triés en masse, par échange de charge avec des atomes de césium. L'énergie interne de l'agrégat intervient dans la fragmentation qui suit l'échange de charge. En conclusion, il apparait qu'une excitation électronique (collisionnelle ou photonique) d'un agrégat relaxe très rapidement en énergie de vibration. L'excés d'énergie interne est ensuite dissipé statistiquement par évaporation. La dynamique du processus renseigne sur l'état interne de l'agrégat.

Durant ces 6 dernières années, ma thématique principale de recherche s'est d'abord focalisée sur l'étude de la stabilité et des processus de fragmentation de fullerènes et des agrégats de fullerènes, puis dans celle de la stabilité et de la réactivité de molécules ou de systèmes d'intérêt biologique.
Un des principaux résultats de ces études concerne les agrégats moléculaires de fullerènes, qui sont en principe des agrégats de type van der Waals, donc faiblement liés et surtout électriquement isolants. Nous avons montré que les espèces stables multiplement chargées, formées suite à des collisions avec des ions lents multichargés, qui ne subissent par ailleurs aucune modification structurelle profonde suite à leur chargement par impact d'ions, deviennent contre toutes attentes de bons conducteurs électriques !
Les autres observations majeures obtenues dans ces recherches sont reliées la compréhension des mécanismes responsables à l'échelle moléculaire, en phase gazeuse, de l'endommagement de systèmes moléculaires d'intérêt biologique, suite à une irradiation avec des ions. Ces études ont notamment montré : d'une part, que certains mécanismes de reconnaissance moléculaire persistent en phase gazeuse, et d'autre part, que même la présence d'un environnement biochimique simplifié modifie fortement la dynamique de l'instabilité de la charge de ces molécules d'intérêt biologique.

Dans ce manuscrit, nous présentons la synthèse et la caractérisation de nanoparticules hybrides Organiques-Inorganiques ayant des propriétés non linéaires (ONL) quadratiques et de nanoparticules possédant des propriétés de bistabilité optique. La stratégie adoptée, au cours de ce travail, repose sur une approche « bottom-up » de la synthèse de composés d’intercalations inorganiques lamellaires de type MPS3 (où M = Mn2+ , Ni2+) comportant des molécules organiques invitées de type « push-pull ». Ce développement fait suite à des travaux antérieurs, qui avaient montré que la juxtaposition de feuillets hôtes MPS3 et de dérivés de type stilbazolium pouvait donner naissance à des propriétés de Génération de Second Harmonique dues à la formation d’agrégats J. En effet, ces agrégats sont responsables de l’arrangement non-centrosymétrique des chromophores au sein des feuillets et donc à l’origine des propriétés optiques observées. Ainsi, deux approches différentes ont été utilisées pour générer ces nanoparticules : une première repose sur l’utilisation de micelles inverses (surfactants) et une seconde sur l’utilisation de résine échangeuse d’ions
This PhD deals with the synthesis and characterization of Hybrid Inorganic-Organic nanoparticles possessing strong second-order Optical Non-Linearity and a lesser extent of nanoparticles exhibiting optical bistability. The strategy for building up NLO materials is based on a “bottom-up” approach of the synthesis of layered inorganic intercalation compounds of the MPS3 type (M=Mn2+, Ni2+) containing push-pull organic guest chromophores. The thesis is a continuation of previous work carried out in our laboratory on traditional “bulk” crystalline materials, which had shown that juxtaposing on the molecular scale centrosymmetric MPS3 host slabs and stilbazolium derivatives gave birth to second Harmonic Generation due to the formation of J aggregates between the inorganic slabs, that were responsible for the non-centrosymmetric arrangement of the push-pull chromophores. Two different procedures were used to obtain nanoparticles : a first with reverse micelles (surfactants) and a second with cation exchange resin