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Dépôt d’oxydes métalliques sur verre par plasma froid à pression atmosphérique
Dépôt d’oxydes métalliques sur verre par plasma froid à pression atmosphérique


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L'objectif de cette thèse est de développer et étudier des dépôts d’oxydes métalliques minces à base de Silicium et d’Etain par un plasma froid à pression atmosphérique, afin de conférer des propriétés spécifiques à des substrats en verre et afin de trouver des alternatives écologiques à certains procédés actuellement utilisés par les verriers. Cette recherche se divise en trois parties: la première partie consiste à déposer à partir d’Hexaméthyldisilane et d’Hexaméthyldisiloxane des couches minces de SiO2/SiOxCy sur du verre sodocalcique afin d’améliorer sa résistance à la rupture. La seconde partie consiste à déposer une couche mince de SnO2 sur du verre fluorosilicate à partir de Tetrabutylétain et d’Oxyde de Tributylétain pour trouver une alternative écologique au dépôt à chaud actuellement utilisé. Enfin, ces dépôts à base de silicium et d’étain seront utilisés dans la troisième partie afin de lutter contre le phénomène de sudation de surface des verres fluorosilicates. En parallèle, les propriétés physicochimiques de ces couches minces seront caractérisées avec des technologies avancées afin de les optimiser.
The objective of this thesis is to develop and characterize the deposition of thin metal oxides based on silicon and tin by an atmospheric pressure cold plasma to improve properties of glass materials and find an ecological alternative to existing processes. This research is divided into three main parts: the first part consists in depositing from Hexamethyldisilan and Hexamethyldisiloxan thin films of SiO2/SiOxCy on soda-lime glass to improve its mechanical strength. The second part consists in depositing a thin layer of SnO2 on fluorosilicate glass from Tetrabutyltin and Tributyltin Oxide to develop an environmental friendly alternative to the current chemical vapor deposition process used in glass industry. Finally, the silicium and tin based deposits obtained are used in the third part to stop corrosion surface of fluorosilicate glasses. In parallel, the physicochemical properties of these thin films will be characterized with advanced technologies in order to optimize the deposits.
L'objectif de cette thèse est de développer et étudier des dépôts d’oxydes métalliques minces à base de Silicium et d’Etain par un plasma froid à pression atmosphérique, afin de conférer des propriétés spécifiques à des substrats en verre et afin de trouver des alternatives écologiques à certains procédés actuellement utilisés par les verriers. Cette recherche se divise en trois parties: la première partie consiste à déposer à partir d’Hexaméthyldisilane et d’Hexaméthyldisiloxane des couches minces de SiO2/SiOxCy sur du verre sodocalcique afin d’améliorer sa résistance à la rupture. La seconde partie consiste à déposer une couche mince de SnO2 sur du verre fluorosilicate à partir de Tetrabutylétain et d’Oxyde de Tributylétain pour trouver une alternative écologique au dépôt à chaud actuellement utilisé. Enfin, ces dépôts à base de silicium et d’étain seront utilisés dans la troisième partie afin de lutter contre le phénomène de sudation de surface des verres fluorosilicates. En parallèle, les propriétés physicochimiques de ces couches minces seront caractérisées avec des technologies avancées afin de les optimiser.
The objective of this thesis is to develop and characterize the deposition of thin metal oxides based on silicon and tin by an atmospheric pressure cold plasma to improve properties of glass materials and find an ecological alternative to existing processes. This research is divided into three main parts: the first part consists in depositing from Hexamethyldisilan and Hexamethyldisiloxan thin films of SiO2/SiOxCy on soda-lime glass to improve its mechanical strength. The second part consists in depositing a thin layer of SnO2 on fluorosilicate glass from Tetrabutyltin and Tributyltin Oxide to develop an environmental friendly alternative to the current chemical vapor deposition process used in glass industry. Finally, the silicium and tin based deposits obtained are used in the third part to stop corrosion surface of fluorosilicate glasses. In parallel, the physicochemical properties of these thin films will be characterized with advanced technologies in order to optimize the deposits.
02-06-2020
02-06-2020
Thèse
Thèse

Développement d’un modèle de culture tridimensionnelle à partir d’explants entériques pour l’étude de la cryptosporidiose
Développement d’un modèle de culture tridimensionnelle à partir d’explants entériques pour l’étude de la cryptosporidiose


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Plus de 20 % des cancers sont dus à une infection virale, bactérienne ou parasitaire. En effet, le parasite Cryptosporidium parvum (C. parvum) qui est capable d’induire, chez des souris immunodéprimées, le développement d'adénocarcinomes invasifs au niveau gastro-intestinal. Cependant, la compréhension de la pathogénicité de Cryptosporidium a été limitée par l'absence d'un système de culture en continu et à long terme. Il est donc indispensable d’améliorer les systèmes de culture in vitro en mimant le plus possible les conditions de l’in vivo. J’ai participé tout d’abord à la réalisation d’une étude épidémiologique sur des patients Libanais atteints ou non de néoplasies/adénocarcinomes digestifs. Le taux d’infection à Cryptosporidium était significativement plus élevé chez les patients atteints de cancers coliques comparativement aux autres groupes de patients. Offrant ainsi de nouveaux arguments en faveur d’un lien entre l’infection à Cryptosporidium et la pathologie cancéreuse chez l’homme. Ensuite, j’ai développé un modèle de culture tridimensionnelle (3D) à partir d’un côlon murin adulte. Ce système a permis le maintien de l’infection pendant 35 jours et il a mis en évidence le développement in vitro de lésions néoplasiques 27 jours post infection. Il s’agit, de la première description d'une induction de néoplasies intraépithéliales de bas grade dans un système de culture 3D, par un parasite. Afin d’automatiser ce système, j’y ai associé un dispositif de microfluidique. Ce dernier a permis le maintien de la culture pendant 8 jours. Il s’agit de la première description d'une culture tissulaire d’intestin sur un dispositif microfluidique viable pour 8 jours.
Almost 20% of cancers are due to a viral, bacterial or parasitic infection. For instance, Cryptosporidium parvum (C. parvum) was found to induce the development of an invasive digestive adenocarcinomas in an experimental model of SCID mice. However, the understanding of the pathogenesis of Cryptosporidium has been limited by the lack of a long-term culture system. It is therefore essential to improve the in vitro culture systems by trying to mimic the in vivo conditions. Firstly, the association between Cryptosporidium infection and cancer development was investigated through an epidemiological study among cohorts of Lebanese patients with or without recent diagnosis of digestive cancer before any treatment. A high rate of Cryptosporidium was detected in biopsies from Lebanese patients with digestive neoplasia/adenocarcinoma. These results showed that Cryptosporidium is associated with human colon cancer being maybe a potential etiological agent of this disease. In the second part, a three dimensional (3D) Cryptosporidium culture model was developed from adult murine colon. This system allowed the reproduction of neoplasic lesions at 27 days post-infection, providing new evidence of the role of the parasite in the induction of carcinogenesis. This is the first description of a low-grade intraepithelial neoplasia induction after parasite infection in a 3D culture. Finally, in order to automatize the culture, a microfluidics device for explant culture was designed. An explant culture was maintained for almost 8 days using this microfluidic device. To our knowledge, this is the first description of a gut tissue culture on a microfluidic device that was viable for 8 days.
Plus de 20 % des cancers sont dus à une infection virale, bactérienne ou parasitaire. En effet, le parasite Cryptosporidium parvum (C. parvum) qui est capable d’induire, chez des souris immunodéprimées, le développement d'adénocarcinomes invasifs au niveau gastro-intestinal. Cependant, la compréhension de la pathogénicité de Cryptosporidium a été limitée par l'absence d'un système de culture en continu et à long terme. Il est donc indispensable d’améliorer les systèmes de culture in vitro en mimant le plus possible les conditions de l’in vivo. J’ai participé tout d’abord à la réalisation d’une étude épidémiologique sur des patients Libanais atteints ou non de néoplasies/adénocarcinomes digestifs. Le taux d’infection à Cryptosporidium était significativement plus élevé chez les patients atteints de cancers coliques comparativement aux autres groupes de patients. Offrant ainsi de nouveaux arguments en faveur d’un lien entre l’infection à Cryptosporidium et la pathologie cancéreuse chez l’homme. Ensuite, j’ai développé un modèle de culture tridimensionnelle (3D) à partir d’un côlon murin adulte. Ce système a permis le maintien de l’infection pendant 35 jours et il a mis en évidence le développement in vitro de lésions néoplasiques 27 jours post infection. Il s’agit, de la première description d'une induction de néoplasies intraépithéliales de bas grade dans un système de culture 3D, par un parasite. Afin d’automatiser ce système, j’y ai associé un dispositif de microfluidique. Ce dernier a permis le maintien de la culture pendant 8 jours. Il s’agit de la première description d'une culture tissulaire d’intestin sur un dispositif microfluidique viable pour 8 jours.
Almost 20% of cancers are due to a viral, bacterial or parasitic infection. For instance, Cryptosporidium parvum (C. parvum) was found to induce the development of an invasive digestive adenocarcinomas in an experimental model of SCID mice. However, the understanding of the pathogenesis of Cryptosporidium has been limited by the lack of a long-term culture system. It is therefore essential to improve the in vitro culture systems by trying to mimic the in vivo conditions. Firstly, the association between Cryptosporidium infection and cancer development was investigated through an epidemiological study among cohorts of Lebanese patients with or without recent diagnosis of digestive cancer before any treatment. A high rate of Cryptosporidium was detected in biopsies from Lebanese patients with digestive neoplasia/adenocarcinoma. These results showed that Cryptosporidium is associated with human colon cancer being maybe a potential etiological agent of this disease. In the second part, a three dimensional (3D) Cryptosporidium culture model was developed from adult murine colon. This system allowed the reproduction of neoplasic lesions at 27 days post-infection, providing new evidence of the role of the parasite in the induction of carcinogenesis. This is the first description of a low-grade intraepithelial neoplasia induction after parasite infection in a 3D culture. Finally, in order to automatize the culture, a microfluidics device for explant culture was designed. An explant culture was maintained for almost 8 days using this microfluidic device. To our knowledge, this is the first description of a gut tissue culture on a microfluidic device that was viable for 8 days.
02-06-2020
02-06-2020
Thèse
Thèse

Dynamique de la qualité des masses d’eau dans le bassin Artois-Picardie : compréhension des mécanismes actuels et prévision des évolutions dans un contexte de changement climatique
Dynamique de la qualité des masses d’eau dans le bassin Artois-Picardie : compréhension des mécanismes actuels et prévision des évolutions dans un contexte de changement climatique


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La Selle Rivière, cours d’eau non canalisé du bassin Artois-Picardie est considérée par l’Agence de l’Eau comme une masse d’eau prioritaire dont la qualité est à améliorer. L’objet de ce travail a été d’étudier le comportement spatio-temporel de plusieurs substances déclassantes ou non, avec des échelles de temps allant du prélèvement ponctuel à la mesure haute fréquence, en passant par des échantillonneurs passifs intégrateurs. Nous nous sommes intéressés à plusieurs traceurs de la contamination urbaine, agricole et industrielle, au travers des nitrates, des phosphates, des éléments traces métalliques, de certains produits phytosanitaires et pharmaceutiques, et de la matière organique dissoute. Dans un premier temps, nous avons confirmé que la Selle est principalement alimentée par les eaux souterraines riches en nitrates, avec des teneurs résiduelles en atrazine qui se retrouvent dans le cours d’eau à des concentrations similaires. Par ailleurs, le bassin versant étant très agricole dans sa partie amont et avec des ilots urbains plutôt localisé en aval, quelques pesticides et médicaments sont retrouvés à l’état d’ultra-traces par temps sec, et des teneurs en phosphates souvent supérieures à 0,2 mg L-1. Les métaux sont peu présents dans le cours d’eau malgré des teneurs pouvant être élevées en sortie de stations d’épuration (notamment Gd et Zn) car les débits des stations représentent des apports mineurs. La mesure haute fréquence a permis de préciser des problèmes de qualité d’eau par temps de pluie avec des lessivages de sols, et des pics importants mais limités dans le temps en phosphore et carbone organique alors que l’on observe une dilution des nitrates. La composition de la matière organique étudiée par spectroscopie de fluorescence a permis de caractériser la signature spectrale de différents types d’eau (souterraine, de surface et effluent de station d’épuration) et de différencier les apports allochtones des apports autochtones. Enfin, ces résultats permettent de discuter qualitativement les futurs effets du changement climatique à l’échelle régionale sur l’évolution de la qualité de la Selle Rivière.
The River Selle is a non-channelised stream in the Artois-Picardy basin and is considered as a priority waterbody by the Artois-Picardy Water Agency. The aim of this work was to study the spatio-temporal behaviour of several substances at different time scales, ranging from low-frequency (grab sampling, passive samplers) to high-frequency monitoring. More specifically, tracers of pollution reflecting urban, agricultural and industrial contamination (nitrates, phosphates, trace metal elements, pesticides, pharmaceutical residues, dissolved organic matter) were investigated. We confirmed that the River Selle is mainly fed by a nitrate-rich groundwater. Besides, the nitrates and atrazine concentrations in the river water were similar to those found in the groundwater. At the upstream of the river, the land-use is mainly dominated by agriculture whereas most of the urban islets are located at the downstream of the river. Consequently, during dry weather, ultra-trace concentrations of some pesticides and pharmaceutical residues were recorded and phosphate levels often exceeded 0.2 mg L-1. Due to the minor flow input of the wastewater treatment plants into the river, metallic contamination in the River Selle (particularly Gd and Zn) is quite low despite the high concentrations measured in wastewater effluents. Water quality issues during storm events were identified by high-frequency monitoring. Significant but time-limited peaks in phosphorus and organic carbon were observed, while nitrates were diluted. The composition of dissolved organic matter was studied by fluorescence spectroscopy. The spectral signature of different types of water (groundwater, surface water and wastewater effluents) was characterised as well as the origins of this organic matter (autochtonous vs allochthonous). Finally, these results enable to discuss qualitatively the future effects of climate change at a regional scale on the evolution of the water quality of the River Selle.
La Selle Rivière, cours d’eau non canalisé du bassin Artois-Picardie est considérée par l’Agence de l’Eau comme une masse d’eau prioritaire dont la qualité est à améliorer. L’objet de ce travail a été d’étudier le comportement spatio-temporel de plusieurs substances déclassantes ou non, avec des échelles de temps allant du prélèvement ponctuel à la mesure haute fréquence, en passant par des échantillonneurs passifs intégrateurs. Nous nous sommes intéressés à plusieurs traceurs de la contamination urbaine, agricole et industrielle, au travers des nitrates, des phosphates, des éléments traces métalliques, de certains produits phytosanitaires et pharmaceutiques, et de la matière organique dissoute. Dans un premier temps, nous avons confirmé que la Selle est principalement alimentée par les eaux souterraines riches en nitrates, avec des teneurs résiduelles en atrazine qui se retrouvent dans le cours d’eau à des concentrations similaires. Par ailleurs, le bassin versant étant très agricole dans sa partie amont et avec des ilots urbains plutôt localisé en aval, quelques pesticides et médicaments sont retrouvés à l’état d’ultra-traces par temps sec, et des teneurs en phosphates souvent supérieures à 0,2 mg L-1. Les métaux sont peu présents dans le cours d’eau malgré des teneurs pouvant être élevées en sortie de stations d’épuration (notamment Gd et Zn) car les débits des stations représentent des apports mineurs. La mesure haute fréquence a permis de préciser des problèmes de qualité d’eau par temps de pluie avec des lessivages de sols, et des pics importants mais limités dans le temps en phosphore et carbone organique alors que l’on observe une dilution des nitrates. La composition de la matière organique étudiée par spectroscopie de fluorescence a permis de caractériser la signature spectrale de différents types d’eau (souterraine, de surface et effluent de station d’épuration) et de différencier les apports allochtones des apports autochtones. Enfin, ces résultats permettent de discuter qualitativement les futurs effets du changement climatique à l’échelle régionale sur l’évolution de la qualité de la Selle Rivière.
The River Selle is a non-channelised stream in the Artois-Picardy basin and is considered as a priority waterbody by the Artois-Picardy Water Agency. The aim of this work was to study the spatio-temporal behaviour of several substances at different time scales, ranging from low-frequency (grab sampling, passive samplers) to high-frequency monitoring. More specifically, tracers of pollution reflecting urban, agricultural and industrial contamination (nitrates, phosphates, trace metal elements, pesticides, pharmaceutical residues, dissolved organic matter) were investigated. We confirmed that the River Selle is mainly fed by a nitrate-rich groundwater. Besides, the nitrates and atrazine concentrations in the river water were similar to those found in the groundwater. At the upstream of the river, the land-use is mainly dominated by agriculture whereas most of the urban islets are located at the downstream of the river. Consequently, during dry weather, ultra-trace concentrations of some pesticides and pharmaceutical residues were recorded and phosphate levels often exceeded 0.2 mg L-1. Due to the minor flow input of the wastewater treatment plants into the river, metallic contamination in the River Selle (particularly Gd and Zn) is quite low despite the high concentrations measured in wastewater effluents. Water quality issues during storm events were identified by high-frequency monitoring. Significant but time-limited peaks in phosphorus and organic carbon were observed, while nitrates were diluted. The composition of dissolved organic matter was studied by fluorescence spectroscopy. The spectral signature of different types of water (groundwater, surface water and wastewater effluents) was characterised as well as the origins of this organic matter (autochtonous vs allochthonous). Finally, these results enable to discuss qualitatively the future effects of climate change at a regional scale on the evolution of the water quality of the River Selle.
02-06-2020
02-06-2020
Thèse
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Émergence et contrôle des épidémies dans les populations humaines
Émergence et contrôle des épidémies dans les populations humaines


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Les maladies infectieuses émergentes ont façonné l'histoire de l'espèce humaine. Encore aujourd'hui, l'émergence de nouveaux pathogènes menace la santé publique. Deux axes principaux ont été abordés : la dynamique épidémique des maladies infectieuses émergentes (MIEs) dans les populations humaines et l'impact du comportement humain sur le contrôle des infections. La dynamique épidémique des MIEs est peu connue car elle reste souvent étudiée sans prendre en compte l'effet de leurs caractéristiques, à savoir leur maintien dans un réservoir et leur capacité à émerger chez plusieurs espèces animales. Nous avons modélisé la dynamique des MIEs et mis en évidence que la transmission via réservoir et les populations intermédiaires est aussi importante que la transmission inter humaine pour comprendre les nombreuses et imprévisibles épidémies que l'on peut observer. Par la suite, l'impact du comportement humain sur le contrôle des infections a été étudié en considérant deux aspects, la prise de décision de vaccination et les pratiques culturelles. La considération de biais cognitifs liés à la prise de décision de vaccination et l'interaction entre le comportement et l'épidémiologie peut aboutir aux fluctuations de la couverture vaccinale observées empiriquement. Enfin, l'étude des pratiques culturelles a montré que, bien que souvent considérées comme à l'origine de la propagation de pathogènes dans la population, certaines pratiques peuvent en limiter la transmission. L'ensemble de ces résultats suggère que la prise en compte de l'écologie permet de faire de meilleures prédictions sur l'influence de l'environnement sur l'émergence et la réémergence des maladies infectieuses.
Infectious diseases have shaped the history of the human species. Nowadays, the emergence of new pathogens threatens public health. Understanding the interaction between pathogen ecology and human behaviour can help understanding the dynamics observed in human populations. In this thesis, two main axes were studied: the epidemic dynamics of emerging infectious diseases (EID's) in human populations and the impact of human behaviour on the control of infectious diseases. The epidemic dynamics of emerging pathogens is poorly understood because it is often studied without taking into account the effect of their characteristics, namely their persistence in a reservoir population and their ability to emerge in a broad range of species. For the first time, we modeled the dynamics of EID's and highlighted that transmission from both the reservoir and intermediate populations are critically important to consider in order to understand the many and unpredictable outbreaks that can be observed. Thereafter, the impact of human behaviour on infectious diseases control was studied by considering two aspects, vaccination decision-making and cultural practices. We show that consideration of cognitive biases related to vaccination decision-making and the interaction between behaviour and epidemiology can lead to the fluctuations observed in vaccination coverage. Finally, the study of cultural practices has shown that, although often assumed to favour the spread of pathogens in a population, certain practices can limit disease transmission. The results taken together suggest that an ecological approach is key for predicting the dynamics underpinning the emergence and re-emergence of infectious diseases and adapt control strategies.
Les maladies infectieuses émergentes ont façonné l'histoire de l'espèce humaine. Encore aujourd'hui, l'émergence de nouveaux pathogènes menace la santé publique. Deux axes principaux ont été abordés : la dynamique épidémique des maladies infectieuses émergentes (MIEs) dans les populations humaines et l'impact du comportement humain sur le contrôle des infections. La dynamique épidémique des MIEs est peu connue car elle reste souvent étudiée sans prendre en compte l'effet de leurs caractéristiques, à savoir leur maintien dans un réservoir et leur capacité à émerger chez plusieurs espèces animales. Nous avons modélisé la dynamique des MIEs et mis en évidence que la transmission via réservoir et les populations intermédiaires est aussi importante que la transmission inter humaine pour comprendre les nombreuses et imprévisibles épidémies que l'on peut observer. Par la suite, l'impact du comportement humain sur le contrôle des infections a été étudié en considérant deux aspects, la prise de décision de vaccination et les pratiques culturelles. La considération de biais cognitifs liés à la prise de décision de vaccination et l'interaction entre le comportement et l'épidémiologie peut aboutir aux fluctuations de la couverture vaccinale observées empiriquement. Enfin, l'étude des pratiques culturelles a montré que, bien que souvent considérées comme à l'origine de la propagation de pathogènes dans la population, certaines pratiques peuvent en limiter la transmission. L'ensemble de ces résultats suggère que la prise en compte de l'écologie permet de faire de meilleures prédictions sur l'influence de l'environnement sur l'émergence et la réémergence des maladies infectieuses.
Infectious diseases have shaped the history of the human species. Nowadays, the emergence of new pathogens threatens public health. Understanding the interaction between pathogen ecology and human behaviour can help understanding the dynamics observed in human populations. In this thesis, two main axes were studied: the epidemic dynamics of emerging infectious diseases (EID's) in human populations and the impact of human behaviour on the control of infectious diseases. The epidemic dynamics of emerging pathogens is poorly understood because it is often studied without taking into account the effect of their characteristics, namely their persistence in a reservoir population and their ability to emerge in a broad range of species. For the first time, we modeled the dynamics of EID's and highlighted that transmission from both the reservoir and intermediate populations are critically important to consider in order to understand the many and unpredictable outbreaks that can be observed. Thereafter, the impact of human behaviour on infectious diseases control was studied by considering two aspects, vaccination decision-making and cultural practices. We show that consideration of cognitive biases related to vaccination decision-making and the interaction between behaviour and epidemiology can lead to the fluctuations observed in vaccination coverage. Finally, the study of cultural practices has shown that, although often assumed to favour the spread of pathogens in a population, certain practices can limit disease transmission. The results taken together suggest that an ecological approach is key for predicting the dynamics underpinning the emergence and re-emergence of infectious diseases and adapt control strategies.
02-06-2020
02-06-2020
Thèse
Thèse

Etude du comportement mécanique des multi-matériaux soumis à un impact balistique : approches expérimentale et numérique
Etude du comportement mécanique des multi-matériaux soumis à un impact balistique : approches expérimentale et numérique


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Le travail de la thèse porte sur une étude globale des interactions qui surgissent sur le système projectile/protection/cible lors d’un impact balistique non perforant. L’objectif principal consiste à l’analyse et à l’évaluation des modes d’endommagement des projectiles et des protections d’une part, et les déformations occasionnées sur la cible, d’autre part. Une étude expérimentale a permis la caractérisation mécanique des différents matériaux utilisés à savoir : la gélatine, la plastiline, ainsi que l’analyse des réponses balistiques utilisant des protections en composite, en aluminium et textiles. L’accent a été mis sur la recherche des lois de comportement appropriées pour les différents composants du système balistique utilisant des multi-matériaux. Une simulation numérique du thorax humain a été développée, exploitée et validée sur la base d’un impact non pénétrant. La simulation numérique a été réalisée en prenant en compte à la fois le thorax et les différents organes du corps humain en intégrant aussi la présence de protections.
This work deals with interactions occurring on the projectile/protection/target system during a non-perforating ballistic impact. The first main goal concerns the analysis and evaluation of the processes’ damage projectiles and protections. The second one concerns the deformation of the target. An experimental study has allowed the mechanical characterisation of different used materials: the gelatine, the plastilina, and the analysis of the ballistic response of the composite, aluminium and textile based-protections. The research carried out here is focused on the appropriate material laws of different components of the ballistic system implicating the multi-materials. A numerical simulation of the human thorax has been developed, implemented and validated thanks to a non-penetrating ballistic impact. The numerical simulation has been realised by taking into account of both the thorax and the different organs of the human body protected by a ballistic protection.
Le travail de la thèse porte sur une étude globale des interactions qui surgissent sur le système projectile/protection/cible lors d’un impact balistique non perforant. L’objectif principal consiste à l’analyse et à l’évaluation des modes d’endommagement des projectiles et des protections d’une part, et les déformations occasionnées sur la cible, d’autre part. Une étude expérimentale a permis la caractérisation mécanique des différents matériaux utilisés à savoir : la gélatine, la plastiline, ainsi que l’analyse des réponses balistiques utilisant des protections en composite, en aluminium et textiles. L’accent a été mis sur la recherche des lois de comportement appropriées pour les différents composants du système balistique utilisant des multi-matériaux. Une simulation numérique du thorax humain a été développée, exploitée et validée sur la base d’un impact non pénétrant. La simulation numérique a été réalisée en prenant en compte à la fois le thorax et les différents organes du corps humain en intégrant aussi la présence de protections.
This work deals with interactions occurring on the projectile/protection/target system during a non-perforating ballistic impact. The first main goal concerns the analysis and evaluation of the processes’ damage projectiles and protections. The second one concerns the deformation of the target. An experimental study has allowed the mechanical characterisation of different used materials: the gelatine, the plastilina, and the analysis of the ballistic response of the composite, aluminium and textile based-protections. The research carried out here is focused on the appropriate material laws of different components of the ballistic system implicating the multi-materials. A numerical simulation of the human thorax has been developed, implemented and validated thanks to a non-penetrating ballistic impact. The numerical simulation has been realised by taking into account of both the thorax and the different organs of the human body protected by a ballistic protection.
02-06-2020
02-06-2020
Thèse
Thèse

Étude du rôle des facteurs de transcription ETV4 et ETV1 de la famille ETS dans le processus tumoral de cancers hormono-dépendants : le cancer du sein, la progression métastatique du cancer de la prostate
Étude du rôle des facteurs de transcription ETV4 et ETV1 de la famille ETS dans le processus tumoral de cancers hormono-dépendants : le cancer du sein, la progression métastatique du cancer de la prostate


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Les facteurs ETV1, 4, 5 sont souvent associée au développement de cancers. Le 1èr projet porte sur ETV4 et MMP13 en tant que gène cible et relais potentiel de l’effet pro-tumorigène d’ETV4 dans la tumorigenèse mammaire. ETV4 est surexprimé dans le cancer du sein et est associé à un mauvais pronostic, mais les événements impliqués sont encore peu connus. ETV4 contrôle l’expression de nombreux gènes comme MMP13. Cette étude a permis de montrer que MMP13 est un gène cible d’ETV4. En effet, la surexpression de MMP13 contribue aux effets pro-tumorigène et l’inhibition de MMP13 dans un contexte de surexpression de ETV4 diminue son impact. Enfin, l’étude effectuée dans la cohorte de patiente associe la surexpression d’ETV4 et de MMP13 à un cancer de mauvais pronostic. Le 2ème projet porte sur l’implication d’ETV1 dans la progression métastatique du cancer de la prostate (CaP). Les fusions de gènes impliquant les facteurs ERG et ETV1 sont présentes dans ≈50% et 10% des cas respectivement, ETV1 est présent à 50% sous sa forme pleine longueur et à 50% sous une forme tronquée. Les études ne présageant pas de différences entre les fusions ERG et ETV1. Dans ce contexte, mon 2ème sujet d’étude porte sur la recherche de l’implication du facteur ETV1 (pleine longueur ou tronquée) dans la formation des métastases du CaP et la recherche de gènes cibles impliqués, le tout en comparaison avec les données sur ERG. Cette étude nous a permis de mettre en évidence une différence en terme d’agressivité entre les 2 formes d’ETV1 in vitro et in vivo. Cependant la fusion étant peut représentée, les résultats récolté dans la cohorte ne peuvent permettre de confirmer cette différence d’agressivité.
ETV1, 4, 5 transcription factor are overexpress in various cancer. The first part is focus in MMP13 like target gene, potentially implicated in the mammary tumorigenesis induced by ETV4. Thus we show, the regulation of MMP13 expression by ETV4. Next we show that ETV4 promotes the mammary tumorigenesis and that MMP13 is a relay. In fact, the overexpression of MMP13 is implicate in pro-tumorigenesis effect and the repression of MMP13 in context of ETV4 overexpression decreases this effect. This approach was completed by the injection of cells in mice and show MMP13 mediate the pro-tomorigene effect of ETV4. We analysed expression of MMP13 and ETV4 in primary breast tumors and show the overexpression concomintant of ETV4 and MMP13 are associated with a poor prognosis. The second part of our study is about the ETV1 factor, in the progression of metastasis of prostate cancer (PCa) and the research of involved target genes. Gene fusion involving ERG and ETV1 and their overexpression are frequent in PCa and occur in 50% and 10% of cases respectively. To understand the role of ETV1, in comparison with available data on ERG, differents PCa cells overexpress or repress ETV1 were used. We have shown that the ETV1 factor enhance tumorigenesis capacities PCa cell lines and her truncated form has opposite effects. ETV1 full-lenght (FL) induces more bones metastasis formation than her truncated form. The expression of ETV1, and his truncated form was study in PCa samples. We confirmed the pro-tumorigenic statute of ETV1 factor in PCa and we defined differences beetwen FL and truncated length and complet the comprehension of the ETV1 function in the formation of bones metastasis of PCa.
Les facteurs ETV1, 4, 5 sont souvent associée au développement de cancers. Le 1èr projet porte sur ETV4 et MMP13 en tant que gène cible et relais potentiel de l’effet pro-tumorigène d’ETV4 dans la tumorigenèse mammaire. ETV4 est surexprimé dans le cancer du sein et est associé à un mauvais pronostic, mais les événements impliqués sont encore peu connus. ETV4 contrôle l’expression de nombreux gènes comme MMP13. Cette étude a permis de montrer que MMP13 est un gène cible d’ETV4. En effet, la surexpression de MMP13 contribue aux effets pro-tumorigène et l’inhibition de MMP13 dans un contexte de surexpression de ETV4 diminue son impact. Enfin, l’étude effectuée dans la cohorte de patiente associe la surexpression d’ETV4 et de MMP13 à un cancer de mauvais pronostic. Le 2ème projet porte sur l’implication d’ETV1 dans la progression métastatique du cancer de la prostate (CaP). Les fusions de gènes impliquant les facteurs ERG et ETV1 sont présentes dans ≈50% et 10% des cas respectivement, ETV1 est présent à 50% sous sa forme pleine longueur et à 50% sous une forme tronquée. Les études ne présageant pas de différences entre les fusions ERG et ETV1. Dans ce contexte, mon 2ème sujet d’étude porte sur la recherche de l’implication du facteur ETV1 (pleine longueur ou tronquée) dans la formation des métastases du CaP et la recherche de gènes cibles impliqués, le tout en comparaison avec les données sur ERG. Cette étude nous a permis de mettre en évidence une différence en terme d’agressivité entre les 2 formes d’ETV1 in vitro et in vivo. Cependant la fusion étant peut représentée, les résultats récolté dans la cohorte ne peuvent permettre de confirmer cette différence d’agressivité.
ETV1, 4, 5 transcription factor are overexpress in various cancer. The first part is focus in MMP13 like target gene, potentially implicated in the mammary tumorigenesis induced by ETV4. Thus we show, the regulation of MMP13 expression by ETV4. Next we show that ETV4 promotes the mammary tumorigenesis and that MMP13 is a relay. In fact, the overexpression of MMP13 is implicate in pro-tumorigenesis effect and the repression of MMP13 in context of ETV4 overexpression decreases this effect. This approach was completed by the injection of cells in mice and show MMP13 mediate the pro-tomorigene effect of ETV4. We analysed expression of MMP13 and ETV4 in primary breast tumors and show the overexpression concomintant of ETV4 and MMP13 are associated with a poor prognosis. The second part of our study is about the ETV1 factor, in the progression of metastasis of prostate cancer (PCa) and the research of involved target genes. Gene fusion involving ERG and ETV1 and their overexpression are frequent in PCa and occur in 50% and 10% of cases respectively. To understand the role of ETV1, in comparison with available data on ERG, differents PCa cells overexpress or repress ETV1 were used. We have shown that the ETV1 factor enhance tumorigenesis capacities PCa cell lines and her truncated form has opposite effects. ETV1 full-lenght (FL) induces more bones metastasis formation than her truncated form. The expression of ETV1, and his truncated form was study in PCa samples. We confirmed the pro-tumorigenic statute of ETV1 factor in PCa and we defined differences beetwen FL and truncated length and complet the comprehension of the ETV1 function in the formation of bones metastasis of PCa.
02-06-2020
02-06-2020
Thèse
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Influence du soufre sur la complexation de cations métalliques par la matière organiques dissoute : du milieu naturel au modèle
Influence du soufre sur la complexation de cations métalliques par la matière organiques dissoute : du milieu naturel au modèle


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La matière organique (MO) des systèmes aquatiques est constituée d’un mélange complexe de macromolécules qui a une grande capacité d’interaction avec les métaux modifiant ainsi leur biodisponibilité. Il existe une grande variété de sites complexants susceptibles de fixer les ions métalliques. L’objectif de ce travail est de mieux appréhender le processus de complexation de certains cations par différents sites chélatants oxygénés et soufrés de la MO. Pour atteindre cet objectif, trois catégories de MO ont été étudiées : la MO disoute (MOD) issue de masse d’eau, la MOD fractionnée et des molécules modèles de la MO. Dans chacune de ces classes, des échantillons soufrés et oxygénés ont été comparés pour permettre d’évaluer l’influence de la présence de sites soufrés sur les propriétés complexantes des métaux par la MO. Les études ont été menées au moyen de méthodes de chimiométrie et de chimie quantique combinées à des techniques de spectroscopie électronique. Les résultats obtenus ont montré que la MOD, caractérisée dans un premier temps, voit ses capacités complexantes augmenter avec la concentration en soufre. Le soufre semble avoir un effet sur le pouvoir complexant, mais aucune information spectrale n’a pu prouver la présence de complexes obtenus à partir de sites soufrés. L’utilisation de molécules modèles a quant à elle mise en évidence, pour un grand nombre de cations et pour deux types de fonctions, le pouvoir complexant supérieur des sites soufrés par rapport aux sites oxygénés. Il a également été montré qu’une fonction dithiol a un pouvoir de fixation des métaux plus important qu’une fonction hydroxy-thiocétone.
Organic matter (OM) of aquatic systems is a complex mixture of macromolecules which has a high capacity for interaction with metals and thus modifies their bioavailability. There is a wide variety of complexing sites available to bind metal ions. The objective of this work is to have a better understanding of the process of complexation of certain cations by different oxygenated and sulfur-containing chelating sites of OM. To achieve this objective, three categories of OM were studied: dissolved OM (DOM) from fresh water, fractionated DOM and model compounds of OM. In each of these classes, sulfur and oxygen samples were compared to evaluate the influence of the presence of sulfur-containing sites on the complexing properties of metals by OM. The studies were conducted using chemometric and quantum chemistry methods combined with electronic spectroscopy techniques. The results obtained showed that the MON, characterized initially, sees its complexing capacities increase with the concentration of sulfur. Sulfur appears to have an effect on the complexing power, but no spectral information has been able to prove the presence of complexes obtained from sulfur-containing sites. The use of model molecules has shown the higher complexing power of the sulfur-containing sites compared to the oxygenated one for a large number of cations and for two types of functions. It has also been shown that a dithiol function has a greater binding power of metals than a hydroxy-thioketone function.
La matière organique (MO) des systèmes aquatiques est constituée d’un mélange complexe de macromolécules qui a une grande capacité d’interaction avec les métaux modifiant ainsi leur biodisponibilité. Il existe une grande variété de sites complexants susceptibles de fixer les ions métalliques. L’objectif de ce travail est de mieux appréhender le processus de complexation de certains cations par différents sites chélatants oxygénés et soufrés de la MO. Pour atteindre cet objectif, trois catégories de MO ont été étudiées : la MO disoute (MOD) issue de masse d’eau, la MOD fractionnée et des molécules modèles de la MO. Dans chacune de ces classes, des échantillons soufrés et oxygénés ont été comparés pour permettre d’évaluer l’influence de la présence de sites soufrés sur les propriétés complexantes des métaux par la MO. Les études ont été menées au moyen de méthodes de chimiométrie et de chimie quantique combinées à des techniques de spectroscopie électronique. Les résultats obtenus ont montré que la MOD, caractérisée dans un premier temps, voit ses capacités complexantes augmenter avec la concentration en soufre. Le soufre semble avoir un effet sur le pouvoir complexant, mais aucune information spectrale n’a pu prouver la présence de complexes obtenus à partir de sites soufrés. L’utilisation de molécules modèles a quant à elle mise en évidence, pour un grand nombre de cations et pour deux types de fonctions, le pouvoir complexant supérieur des sites soufrés par rapport aux sites oxygénés. Il a également été montré qu’une fonction dithiol a un pouvoir de fixation des métaux plus important qu’une fonction hydroxy-thiocétone.
Organic matter (OM) of aquatic systems is a complex mixture of macromolecules which has a high capacity for interaction with metals and thus modifies their bioavailability. There is a wide variety of complexing sites available to bind metal ions. The objective of this work is to have a better understanding of the process of complexation of certain cations by different oxygenated and sulfur-containing chelating sites of OM. To achieve this objective, three categories of OM were studied: dissolved OM (DOM) from fresh water, fractionated DOM and model compounds of OM. In each of these classes, sulfur and oxygen samples were compared to evaluate the influence of the presence of sulfur-containing sites on the complexing properties of metals by OM. The studies were conducted using chemometric and quantum chemistry methods combined with electronic spectroscopy techniques. The results obtained showed that the MON, characterized initially, sees its complexing capacities increase with the concentration of sulfur. Sulfur appears to have an effect on the complexing power, but no spectral information has been able to prove the presence of complexes obtained from sulfur-containing sites. The use of model molecules has shown the higher complexing power of the sulfur-containing sites compared to the oxygenated one for a large number of cations and for two types of functions. It has also been shown that a dithiol function has a greater binding power of metals than a hydroxy-thioketone function.
02-06-2020
02-06-2020
Thèse
Thèse

Le potentiel de la biostratigraphie des chitinozoaires dans le décryptage de la glaciation fini- Ordovicienne sur les marges Gondwaniennes
Le potentiel de la biostratigraphie des chitinozoaires dans le décryptage de la glaciation fini- Ordovicienne sur les marges Gondwaniennes


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L’Ordovicien Supérieur (Katien-Hirnantien, ~10 Ma) est principalement connu pour son importante glaciation à l’Hirnantien, mais aussi pour enregistrer la première des cinq grande extinctions de masse connues sur Terre. Comprendre le Système Terre et ses dynamiques pendant les glaciations est un facteur crucial pour aborder trois des plus grands défis à lesquels la société du 21ème siècle fait face: le changement climatique et ses effets environnementaux, l’énergie, et la gestion des ressources en eau. Le but de ce travail ce concentre sur l’analyse d’un puissant outil biostratigraphique, les chitinozoaires, dans un domaine glaciaire distal et de dépôt relativement profond (le Massif du Tazekka, Nord du Maroc), dans une région glaciaire proximale qui présente quelques lacunes stratigraphiques (l’Anti-Atlas Central, Sud du Maroc), et dans une région à basses paléolatitudes telle que le Sud de la Chine. L’objectif principal est de corréler ces régions pendant la glaciation fini-Ordovicienne. Les fins de la thèse sont (1) reconnaître les changements fauniques à l’échelle spatiale et temporelle dans le bassin de l’Anti-Atlas Central; (2) comprendre les changements paléoenvironnementaux grâce aux assemblages des chitinozoaires; (3) définir la limite Katien-Hirnantien; (4) comprendre la signification des proxies géochimiques (δ13Corg) dans le Massif du Tazekka; et (5) confirmer l’impact et la nature globale de la glaciation Hirnantienne.
The Upper Ordovician (Katian-Hirnantian, ~10 Myrs) is mainly known for its major glaciation at the Hirnantian Stage, but also for the of the first ‘Big Five’ mass extinction events on Earth history. Understanding Earth system dynamics during glaciations is crucial to approach three of the main challenges facing the society in the 21st century: climate change and its environmental impacts, energy, and water resource management. The aim of this work is focused on the analyses of a powerful biostratigraphic tool, the chitinozoans, in an ice-distal, relatively deep depositional domain (Tazekka Massif, North Morocco), an ice-proximal area that has few stratigraphic gaps (Central Anti-Atlas, South Morocco), and in a low palaeolatitude region that presents a well defined fauna against the chronostratigraphy (South China). The objectif is to correlate all these regions during the end Ordovician glaciation. Indirect proxies for glaciation, such as carbon isotopes and related changes in microfossil assemblages, are also studied here and they can be calibrated against the direct ice-sheet signal. The goals are to (1) recognize the faunal changes on a spatial and temporal scale in the Central Anti-Atlas basin; (2) understand the palaeonvironmental changes thanks to the chitinozoan assemblages; (3) define the Katian-Hirnantian boundary; (4) understand the meaning of the geochemical proxies (δ13Corg) in the Tazekka Massif; and (5) confirm the global nature and impact of the glaciation.
L’Ordovicien Supérieur (Katien-Hirnantien, ~10 Ma) est principalement connu pour son importante glaciation à l’Hirnantien, mais aussi pour enregistrer la première des cinq grande extinctions de masse connues sur Terre. Comprendre le Système Terre et ses dynamiques pendant les glaciations est un facteur crucial pour aborder trois des plus grands défis à lesquels la société du 21ème siècle fait face: le changement climatique et ses effets environnementaux, l’énergie, et la gestion des ressources en eau. Le but de ce travail ce concentre sur l’analyse d’un puissant outil biostratigraphique, les chitinozoaires, dans un domaine glaciaire distal et de dépôt relativement profond (le Massif du Tazekka, Nord du Maroc), dans une région glaciaire proximale qui présente quelques lacunes stratigraphiques (l’Anti-Atlas Central, Sud du Maroc), et dans une région à basses paléolatitudes telle que le Sud de la Chine. L’objectif principal est de corréler ces régions pendant la glaciation fini-Ordovicienne. Les fins de la thèse sont (1) reconnaître les changements fauniques à l’échelle spatiale et temporelle dans le bassin de l’Anti-Atlas Central; (2) comprendre les changements paléoenvironnementaux grâce aux assemblages des chitinozoaires; (3) définir la limite Katien-Hirnantien; (4) comprendre la signification des proxies géochimiques (δ13Corg) dans le Massif du Tazekka; et (5) confirmer l’impact et la nature globale de la glaciation Hirnantienne.
The Upper Ordovician (Katian-Hirnantian, ~10 Myrs) is mainly known for its major glaciation at the Hirnantian Stage, but also for the of the first ‘Big Five’ mass extinction events on Earth history. Understanding Earth system dynamics during glaciations is crucial to approach three of the main challenges facing the society in the 21st century: climate change and its environmental impacts, energy, and water resource management. The aim of this work is focused on the analyses of a powerful biostratigraphic tool, the chitinozoans, in an ice-distal, relatively deep depositional domain (Tazekka Massif, North Morocco), an ice-proximal area that has few stratigraphic gaps (Central Anti-Atlas, South Morocco), and in a low palaeolatitude region that presents a well defined fauna against the chronostratigraphy (South China). The objectif is to correlate all these regions during the end Ordovician glaciation. Indirect proxies for glaciation, such as carbon isotopes and related changes in microfossil assemblages, are also studied here and they can be calibrated against the direct ice-sheet signal. The goals are to (1) recognize the faunal changes on a spatial and temporal scale in the Central Anti-Atlas basin; (2) understand the palaeonvironmental changes thanks to the chitinozoan assemblages; (3) define the Katian-Hirnantian boundary; (4) understand the meaning of the geochemical proxies (δ13Corg) in the Tazekka Massif; and (5) confirm the global nature and impact of the glaciation.
02-06-2020
02-06-2020
Thèse
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Tester le potentiel d’un puissant outil stratigraphique, les chitinozoaires, pour détecter le début de l’âge glaciaire du Paléozoïque Inférieur durant l’Ordovicien Inférieur à Moyen
Tester le potentiel d’un puissant outil stratigraphique, les chitinozoaires, pour détecter le début de l’âge glaciaire du Paléozoïque Inférieur durant l’Ordovicien Inférieur à Moyen


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L’Ordovicien (485-443 Ma) a été témoin de changement majeurs au niveau de la biodiversité marine, tel que la « Grande Biodiversification Ordovicienne » (GOBE), mais aussi la première des cinq grande extinctions de masse lié à la glaciation de l’Hirnantien (env. 444 Ma), mais de nouvelles évidence tel que des isotopes stables, la stratigraphie séquentielle, les provinces planctoniques et les modélisations climatiques suggèrent que ce refroidissement global aurait commencé bien plus tôt que ce que l’on pensait, pendant l’Ordovicien Inférieur-Moyen. Mais ces études ne sont pas concluantes par elles-mêmes. Le but de cette étude est donc (1) de trouver des preuves supplémentaires d’une période glaciaire pré-Hirnantienne, en se concentrant sur la période la plus ancienne suggérée c.à.d. le Floien (Arénig inférieur-moyen), supposé coïncider avec le début de la GOBE, et (2) tester si les chitinozoaires peuvent être utilisé comme outil pour détecter les variations climatique de l’Ordovicien. Nous avons d’abord utilisé les chitinozoaires pour déterminer la nature d’alternances marno-calcaires de l’Ordovicien dans la région d’Oslo Asker, la plus vieille formation étudiée étant d’âge Arénig tardif, mais nous n’avons pas pu exclure une origine potentiellement diagénétique de ces dépôts. Deuxièmement, une biostratigraphie des chitinozoaires a été établie pour l’Arénig type au Pays de Galles pour observer la répartition spatiale des espèces-clés. En comparant le Trémadoc à l’Arénig, une augmentation du provincialisme est observée.
The Ordovician (485-443 Ma) witnessed major changes in biodiversity including ‘the Great Ordovician Biodiversification Event’ (GOBE), but also the first of the “Big Five” mass extinction events, related to the End Ordovician glaciation. It was long thought to be a greenhouse period, with a short glaciation during the Hirnantian (c. 444 Ma) but recent evidence based on stable isotopes, sequence stratigraphy, plankton provinces and climate models, suggests that this global cooling and the onset of the “Early Palaeozoic Icehouse” may have started much earlier than previously assumed, during the Early-Middle Ordovician. However, each of these methods is inconclusive on its own. The aim of this study is (1) to find additional evidence for pre-Hirnantian glaciations, focusing on the earliest of the suggested phases of cooling, i.e., in the Floian (early-middle Arenig), assumed to coincide with the onset of the GOBE, and (2) to test if we can apply chitinozoan micropaleontology as a proxy to detect climate variations during the Ordovician. We first used palynology to test for the primary nature of Ordovician limestone-mudstone alternations in the Oslo-Asker area, the oldest one of these of Arenig age, but could not exclude a potential diagenetic origin for these deposits. Secondly, we built a chitinozoan-biostratigraphic framework for the type Arenig in Wales to get a better understanding about the spatial distribution of key taxa through the interval; comparing the Tremadoc to the Arenig, an increased provincialism was observed across the globe. Thirdly, new chitinozoan data from the near field in Morocco serve to constrain an erosional event potentially related to glacioeustasy.
L’Ordovicien (485-443 Ma) a été témoin de changement majeurs au niveau de la biodiversité marine, tel que la « Grande Biodiversification Ordovicienne » (GOBE), mais aussi la première des cinq grande extinctions de masse lié à la glaciation de l’Hirnantien (env. 444 Ma), mais de nouvelles évidence tel que des isotopes stables, la stratigraphie séquentielle, les provinces planctoniques et les modélisations climatiques suggèrent que ce refroidissement global aurait commencé bien plus tôt que ce que l’on pensait, pendant l’Ordovicien Inférieur-Moyen. Mais ces études ne sont pas concluantes par elles-mêmes. Le but de cette étude est donc (1) de trouver des preuves supplémentaires d’une période glaciaire pré-Hirnantienne, en se concentrant sur la période la plus ancienne suggérée c.à.d. le Floien (Arénig inférieur-moyen), supposé coïncider avec le début de la GOBE, et (2) tester si les chitinozoaires peuvent être utilisé comme outil pour détecter les variations climatique de l’Ordovicien. Nous avons d’abord utilisé les chitinozoaires pour déterminer la nature d’alternances marno-calcaires de l’Ordovicien dans la région d’Oslo Asker, la plus vieille formation étudiée étant d’âge Arénig tardif, mais nous n’avons pas pu exclure une origine potentiellement diagénétique de ces dépôts. Deuxièmement, une biostratigraphie des chitinozoaires a été établie pour l’Arénig type au Pays de Galles pour observer la répartition spatiale des espèces-clés. En comparant le Trémadoc à l’Arénig, une augmentation du provincialisme est observée.
The Ordovician (485-443 Ma) witnessed major changes in biodiversity including ‘the Great Ordovician Biodiversification Event’ (GOBE), but also the first of the “Big Five” mass extinction events, related to the End Ordovician glaciation. It was long thought to be a greenhouse period, with a short glaciation during the Hirnantian (c. 444 Ma) but recent evidence based on stable isotopes, sequence stratigraphy, plankton provinces and climate models, suggests that this global cooling and the onset of the “Early Palaeozoic Icehouse” may have started much earlier than previously assumed, during the Early-Middle Ordovician. However, each of these methods is inconclusive on its own. The aim of this study is (1) to find additional evidence for pre-Hirnantian glaciations, focusing on the earliest of the suggested phases of cooling, i.e., in the Floian (early-middle Arenig), assumed to coincide with the onset of the GOBE, and (2) to test if we can apply chitinozoan micropaleontology as a proxy to detect climate variations during the Ordovician. We first used palynology to test for the primary nature of Ordovician limestone-mudstone alternations in the Oslo-Asker area, the oldest one of these of Arenig age, but could not exclude a potential diagenetic origin for these deposits. Secondly, we built a chitinozoan-biostratigraphic framework for the type Arenig in Wales to get a better understanding about the spatial distribution of key taxa through the interval; comparing the Tremadoc to the Arenig, an increased provincialism was observed across the globe. Thirdly, new chitinozoan data from the near field in Morocco serve to constrain an erosional event potentially related to glacioeustasy.
02-06-2020
02-06-2020
Thèse
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Aerosol spatial and temporal variability as seen by Mobile Aerosol Monitoring System (MAMS)
Aerosol spatial and temporal variability as seen by Mobile Aerosol Monitoring System (MAMS)


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Les aérosols sont une composante variable de l'atmosphère, ayant un rôle important et complexe sur la qualité de l'air et le climat. La plupart des observations d'aérosols au sol sont limitées à des emplacements fixes, ce qui réduit la connaissance sur leur variabilité spatiale. Afin de compléter cette information, un système mobile d’observation des aérosols (MAMS - Mobile Aerosol Monitoring System) a été mis au point pour explorer la variabilité verticale et spatiale des propriétés optiques et microphysiques des aérosols. MAMS est un « laboratoire » conçu sur un véhicule, se distinguant des autres plateformes transportables par sa capacité à effectuer des mesures au cours du mouvement. Equipé d'instruments de télédétection et in situ, MAMS a exploré la variabilité des aérosols au travers de campagnes mobiles sur routes dans diverses situations. Ce travail présente les études de variabilité et des événements remarquables observés en France et en Chine. L’une des variables aérosols recherchée est leur concentration massique et leur distribution verticale. Ce défi est relevé dans ce travail. Le système mobile offre une grande flexibilité, et un bon rapport coût-efficacité, car il permet de réagir rapidement en cas d’événements aérosols soudains, tels que des épisodes de pollution, poussières, incendies ou éruptions volcaniques, démontrant son utilité pour les réseaux d’observation recherche et opérationnels. Les applications de la plateforme d'exploration mobile pour les activités de validation des missions spatiales d’observation de la Terre et de l’atmosphère, pour l’évaluation des modèles et les campagnes d’intercomparaison d’instruments sont présentées. Des nouvelles perspectives, tant au niveau instrumental que méthodologique, sont introduites, laissant la place à des améliorations dans les observations mobiles des aérosols.
Aerosols are a variable component of the atmosphere, having an important and complex role on air quality and climate. Most of the ground-based aerosol observations are limited to fixed locations, narrowing the knowledge on their spatial variability. In order to overcome this issue, a compact Mobile Aerosol Monitoring System (MAMS) has been developed to explore the vertical and spatial variability of aerosol optical and microphysical properties. MAMS is a vehicle-based laboratory, distinguished by other transportable platforms through its ability to perform measurements during the movement. Equipped with remote sensing and in situ instruments, MAMS explored the aerosol variability through mobile on-road campaigns in various situations. This work presents variability studies and remarkable events observed both in France and in China. One of the researched aerosol variables is their mass concentration and vertical distribution. This challenge is taken up in this work. The mobile system presents a great flexibility and is cost-effective, being able to respond quickly in case of sudden aerosol events such as pollution episodes, dust, fire or volcano outbreaks, proving to be a useful platform for aerosol observation and operational networks. Applications of the mobile exploratory platform for validation activities of space missions observing the Earth and the atmosphere, for models’ evaluation and for instrument intercomparison campaigns are presented. New perspectives, both on instrumental and methodology levels are introduced, leaving place for improvements in the mobile aerosol observations.
Les aérosols sont une composante variable de l'atmosphère, ayant un rôle important et complexe sur la qualité de l'air et le climat. La plupart des observations d'aérosols au sol sont limitées à des emplacements fixes, ce qui réduit la connaissance sur leur variabilité spatiale. Afin de compléter cette information, un système mobile d’observation des aérosols (MAMS - Mobile Aerosol Monitoring System) a été mis au point pour explorer la variabilité verticale et spatiale des propriétés optiques et microphysiques des aérosols. MAMS est un « laboratoire » conçu sur un véhicule, se distinguant des autres plateformes transportables par sa capacité à effectuer des mesures au cours du mouvement. Equipé d'instruments de télédétection et in situ, MAMS a exploré la variabilité des aérosols au travers de campagnes mobiles sur routes dans diverses situations. Ce travail présente les études de variabilité et des événements remarquables observés en France et en Chine. L’une des variables aérosols recherchée est leur concentration massique et leur distribution verticale. Ce défi est relevé dans ce travail. Le système mobile offre une grande flexibilité, et un bon rapport coût-efficacité, car il permet de réagir rapidement en cas d’événements aérosols soudains, tels que des épisodes de pollution, poussières, incendies ou éruptions volcaniques, démontrant son utilité pour les réseaux d’observation recherche et opérationnels. Les applications de la plateforme d'exploration mobile pour les activités de validation des missions spatiales d’observation de la Terre et de l’atmosphère, pour l’évaluation des modèles et les campagnes d’intercomparaison d’instruments sont présentées. Des nouvelles perspectives, tant au niveau instrumental que méthodologique, sont introduites, laissant la place à des améliorations dans les observations mobiles des aérosols.
Aerosols are a variable component of the atmosphere, having an important and complex role on air quality and climate. Most of the ground-based aerosol observations are limited to fixed locations, narrowing the knowledge on their spatial variability. In order to overcome this issue, a compact Mobile Aerosol Monitoring System (MAMS) has been developed to explore the vertical and spatial variability of aerosol optical and microphysical properties. MAMS is a vehicle-based laboratory, distinguished by other transportable platforms through its ability to perform measurements during the movement. Equipped with remote sensing and in situ instruments, MAMS explored the aerosol variability through mobile on-road campaigns in various situations. This work presents variability studies and remarkable events observed both in France and in China. One of the researched aerosol variables is their mass concentration and vertical distribution. This challenge is taken up in this work. The mobile system presents a great flexibility and is cost-effective, being able to respond quickly in case of sudden aerosol events such as pollution episodes, dust, fire or volcano outbreaks, proving to be a useful platform for aerosol observation and operational networks. Applications of the mobile exploratory platform for validation activities of space missions observing the Earth and the atmosphere, for models’ evaluation and for instrument intercomparison campaigns are presented. New perspectives, both on instrumental and methodology levels are introduced, leaving place for improvements in the mobile aerosol observations.
03-06-2020
03-06-2020
Thèse
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Cité Scientifique BP 30155 59653 VILLENEUVE D'ASCQ CEDEX Tél.:+33 (0)3 20 43 44 10