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2015

Les thèses soutenues en 2015

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  • Prévalences et impact de Wolbachia sur la diversité génétique chez les isopodes terrestres, Armadillidium vulgare et Porcellionides pruinosus    - Valette Victorien  -  18 décembre 2015

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    La diversité génétique est un élément majeur pour l'évolution des espèces dans un environnement changeant. Chez les isopodes Armadillidium vulgare et Porcellionides pruinosus, l'infection par Wolbachia engendre une féminisation des mâles pouvant entraîner des sex-ratios fortement biaisés en faveur des femelles. Cela réduit la taille efficace des populations infectées qui peut provoquer une réduction de la diversité génétique. Cependant, chez A. vulgare, il existe un maintien de cette diversité qui pourrait être dû à des prévalences trop faibles de Wolbachia pour impacter les populations ou à d’autres facteurs comme par exemple lors de la reproduction un choix préférentiels des mâles pour les femelles génétiques. Un suivi des prévalences de Wolbachia dans des populations naturelles d’A. vulgare a été réalisé sur plusieurs années à partir d’une nouvelle méthode basée sur le génotypage. Les résultats montrent (i) des infections multiples de Wolbachia et (ii) des prévalences faibles pour wVulM, wVulC et wVulP. La présence d'un second facteur féminisant appelé f est suspectée dans de nombreuses populations. A l’échelle individuelle, Wolbachia semble avoir un impact sur le nombre de multi-paternités puisque les femelles génétiques s’accouplent avec plus de mâles que les néo-femelles. Les faibles prévalences de Wolbachia et les accouplements multiples permettent de maintenir une diversité génétique importante au sein des populations d’A. vulgare. Chez P. pruinosus, les prévalences de Wolbachia sont élevées et on observe de forts taux de consanguinité. Cependant, ces taux pourraient également résulter de fluctuations d’effectifs dans ces populations liées à un habitat spécialisé et peu stable.

  • Étude d'une nouvelle population de lymphocytes T « innate-memory » : implication dans l'immunité anti-leucémique au cours de la leucémie myéloïde chronique    - Jacomet Florence  -  18 décembre 2015

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    La leucémie myéloïde chronique (LMC) est une hémopathie maligne caractérisée par un syndrome myéloprolifératif. Elle est secondaire à la formation d’un gène chimérique BCR-ABL dont le produit de ce gène de fusion est une protéine possédant une activité tyrosine kinase dérégulée, nécessaire et suffisante à la leucémogénèse. Plusieurs arguments suggèrent l’implication des cellules du système immunitaire dans le contrôle de la LMC. Nous avons montré que les lymphocytes Natural Killer T invariant (iNKT), une population minoritaire de lymphocytes T non conventionnels impliqués dans l’immunosurveillance, sont anergiques chez les patients en phase chronique (LMC-PC). Ce défaut est corrigé chez les patients en rémission cytogénétique complète après traitement par Imatinib Mesylate (LMC-IM) ou IFN-α. Les lymphocytes iNKT sont impliqués chez la Souris dans la génération de cellules T CD8+ « innate-memory », une autre population de lymphocytes T innés découverte récemment chez la Souris. Nous avons mis en évidence chez l’Homme, l’existence d’une population de cellules T ayant un phénotype inné et mémoire, exprimant fortement le facteur de transcription Eomesodermine et capable de produire rapidement de l’IFN-γ en réponse à une stimulation innée par les interleukines (IL)-12 et IL-18. Cette population de cellules est déficiente sur le plan numérique et fonctionnel chez les patients LMC-PC. Ces défauts sont partiellement corrigés chez les patients LMC-IM. L’ensemble de ces résultats souligne le rôle des lymphocytes T innés dans l’immunité anti-leucémique et pourrait permettre le développement de stratégies d’immunothérapies ciblées contre la LMC.

  • Thérapie cellulaire de la maladie de Parkinson : transplantation intranigrale vs intrastriatale    - Droguerre Marine  -  17 décembre 2015

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    La maladie de Parkinson (MP) est une pathologie neurodégénérative associée principalement à une perte progressive de neurones dopaminergiques de la substance noire (SN) conduisant à une diminution de dopamine au niveau du striatum. Une des approches thérapeutiques expérimentales de la MP est la greffe de neurones dopaminergiques, non pas au niveau de la SN, mais directement dans la région cible, le striatum, et ceux avec des résultats variables. Dans cette étude, nous avons comparé en détail la récupération fonctionnelle suite à la transplantation de mésencéphale ventral (MV) fœtal provenant de souris exprimant la GFP sous le contrôle du promoteur de la tyrosine hydroxylase soit au niveau de la SN soit dans le striatum de souris adultes lésées unilatéralement à la 6-hydroxydopamine. Les conséquences anatomiques et fonctionnelles ont été analysées par des approches comportementales, électrophysiologiques et immunohistochimiques. Nos résultats montrent que les neurones greffés dans les deux emplacements envoient des projections vers le striatum. De plus, les deux types de greffes induisent une amélioration significative de la motricité ainsi que de l'activité des neurones du striatum. Toutefois, seule la greffe intranigrale a permis la restauration de la motricité fine des membres antérieurs et un retour à une excitabilité des neurones striataux à l’état basal.

  • Lésions d'ischémie-reperfusion rénale en transplantation : modélisation par agents des effets de l’oxygénation sur la dynamique cellulaire-tissulaire de l'inflammation et de la fibrose    - Aubert Vivien  -  17 décembre 2015

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    En préservation-transplantation rénale, l’ischémie-reperfusion (IR) induit inflammation, fibrose, dysfonction et perte du greffon. Les événements d’IR sont de mieux en mieux identifiés, mais leurs complexité limite prédiction et thérapeutique. A partir d’une analyse bibliographique détaillée, nous proposons un modèle par agents de la réponse rénale aux lésions d’IR au niveau cellulaire/tissulaire, réalisé avec l'outil de modélisation NetLogo. Dans un premier temps, nous développons un modèle dynamique de l’oxygénation du cortex rénal, avec apport et diffusion de l’oxygène (O2), et consommation dépendant de la filtration. Nous adaptons ce modèle à l’état stationnaire pour l’O2, puis nous couplons les niveaux de PO2 à l'état énergétique (ATP) des cellules épithéliales et endothéliales (avec voies aérobie et anaérobie). Le statut de viabilité cellulaire est lié au niveau d'ATP, aboutissant à une représentation semi-phénoménologique de la réparation/survie vs apoptose/nécrose. Enfin, nous explorons le destin cellulaire et tissulaire lors d’IR simulées, avec l’ajout progressif d’éléments clefs de l’inflammation (invasion tissulaire par leucocytes, signaux lésionnels, phagocytose) et de la fibrose (fibroblastes, collagène). L’évolution du modèle vers la résolution de l’inflammation/régénération du tissu ou vers la fibrose tissulaire est observée selon les conditions imposées (durée/intensité, ischémie vs hypoxémie). Cette construction constitue le premier modèle des effets de l’oxygénation sur la dynamique cellulaire-tissulaire de l’inflammation-fibrose rénale en réponse à l’IR. A terme, elle permettra d'aborder clinique et thérapeutique de la conservation-transplantation rénale.

  • Transformations diagénétiques des dépôts silicoclastiques FA du bassin de Franceville au Gabon (2.2-2.0 Ga) par l'invasion de solutions oxydo-réductrices    - Bankole Olabode Modupe  -  16 décembre 2015

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    Dans le bassin de Franceville (Gabon), les sédiments détritiques non-métamorphosés d’âge Paléoprotérozoïque (2,15 Ga) des formations FA et FB ont fait l’objet d’une étude faciologique, pétrographique et géochimique. L’objectif était de déterminer l’origine de ces matériaux clastiques et des minéralisations uranifères associées, mais aussi d’en retracer l’histoire diagénétique à travers l’évolution des paléoconditions rédox et des fluides qui les ont percolés. La pétrographie des faciès montre que la minéralogie et la texture initiales de ces sédiments ont été fortement modifiées au cours de la diagenèse précoce. Au toît de la formation FA, les quartz-arénites faiblement granoclassées ont été très tôt cimentées par du quartz, s’opposant ainsi à l’action ultérieure de la diagenèse d’enfouissement. Dans les arènes arkosiques, la séquence paragénétique liée aux ciments authigènes suggère que les interactions fluides-roches ont été polyphasées et que les éléments chimiques nécessaires à leur précipitation trouvent leur origine dans l’altération de minéraux détritiques. Pour un ensemble lithologique donné, les effets de la diagenèse varient peu d’un faciès à l’autre, ce qui indique un fort contrôle des paramètres initiaux tels que la minéralogie, la texture et la composition du fluide poral. Par conséquent, ces faciès sédimentaires nous informent directement sur les propriétés hydrologiques qui régnaient dans le bassin sédimentaire, et sur la nature de la diagenèse précoce qui les a affectés. Les données pétrographiques et géochimiques montrent que la précipitation de l’hématite en lits ferrugineux a débuté juste après le dépôt des sédiments, dont l’altération des minéraux primaires a libéré le fer, plus tard redistribué durant la diagenèse. Ainsi, la mise en évidence d’une corrélation positive entre les valeurs de "delta" 56Fe et les rapports Fe/Mg mesurés sur échantillon total suggère que le fer se répartit entre deux pôles que sont l’hématite authigène et les silicates porteur du fer. En revanche, l’absence de relation entre les rapports Fe3+/FeT et les compositions isotopiques du fer démontre que des oxydes riches en isotopes lourds du fer préexistaient dans les sédiments lorsque la diagenèse précoce a débuté. Le fer présent initialement à l’état réduit dans des faciès sédimentaires verts s’est progressivement oxydé au cours de la diagenèse, processus à l’origine de la formation des lits ferrugineux.Dans la formation FA du Bassin de Franceville, les gisements uranifères résultent de la libération de l’uranium contenu à l’origine dans les grès oxydés des dépôts fluviatiles inférieurs puis de sa migration et de son piégeage dans les grès réduits et les mudstones silteux des formations de deltas de marée supérieures, où il s’est concentré par un mécanisme de type roll-front. L’analyse des éléments chimiques majeurs et traces des formations FA et FB indique que leurs matériaux constitutifs trouvent leur source dans des roches ignées felsiques. Tandis que les diagrammes de terres rares normalisés aux chondrites, les anomalies négatives en Eu et les rapports GdN/YbN plaident plus précisément en faveur des roches archéennes et paléoprotérozoïques. Enfin, des diagrammes discrimants et des rapports en éléments majeurs et traces montrent que, si la plupart des grès de la formation FA se sont déposés sur une marge passive, les mudstones et les grès fins des formations FA et FB ont sédimenté sur une marge continentale active en relation avec la tectonique paléoprotérozoïque de la Ceinture orogénique du Centre-Ouest de l’Afrique.

  • Conception de matériaux de type PtxM1-x/C (M=Ni, Nb) et PtxNi1-x/CeO2/C pour l'électroréduction de l'eau (HER) et l'électrooxydation du dihydrogène (HOR)    - Dessources Samuel  -  15 décembre 2015

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    Le platine constitue le matériau de référence pour l’électroréduction de l’eau (HER) et l’électrooxydation du dihydrogène (HOR). Les propriétés physicochimiques de ce matériau d’électrode synthétisé sous forme Pt/C par la méthode BAE et les paramètres cinétiques des réactions électrochimiques HOR et HER à sa surface en milieu alcalin ont été déterminés. Le palladium et l’or ont aussi des activités intéressantes vis-à-vis de ces réactions. L’activité de ces métaux nobles supportés sur carbone et obtenus par la même méthode de synthèse a été étudiée dans les mêmes conditions pour établir une étude comparative. L’effet de Ni et Nb sur l’activité catalytique de Pt pour HOR et HER a aussi été étudié. Des catalyseurs de type PtxM1-x/C (M=Ni, Nb) ont été préparés et leurs propriétés physicochimiques ainsi que leurs activités électrocatalytiques étudiées. Bien que Ni et Nb ne catalysent pas ces réactions dans le domaine de potentiel scruté, leur présence induit des modifications du site catalytique et influence l’activité catalytique des différents matériaux d’électrode. Pour chaque catalyseur les paramètres cinétiques ont été déterminés et les résultats révèlent des catalyseurs bimétalliques très prometteurs. Les mesures de CO-stripping ont ensuite mis en évidence un effet électronique sur le platine favorable à l’oxydation du CO à bas potentiel sur les catalyseurs PtxNi1-x/C. Des résultats très encourageants ont montré que la modification du support de l’électrode (ajout de CeO2) a permis d’obtenir un catalyseur (Pt0,5Ni0,5/CeO2/C) possédant des activités catalytiques en HER et HOR similaires à celles de Pt/C tout en diminuant de 50% la quantité de Pt.

  • Étude expérimentale des effets de hauteur d'eau finie, de confinement latéral et de courant sur les sillages et la résistance à l'avancement des navires    - Caplier Clément  -  15 décembre 2015

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    Ce mémoire présente une étude expérimentale des effets de confinement de la voie d'eau et de courant sur les sillages et la résistance à l'avancement des navires. Deux formes de carènes génériques et représentatives de navires maritimes et fluviaux ont fait l'objet de mesures dans le bassin des carènes de l'Institut Pprime dans différentes configurations bathymétriques. Des méthodes de mesure de déformée de surface libre par moyens optiques stéréoscopiques ont été mises en place pour caractériser les sillages générés. L'étendue spatiale et la résolution des mesures optiques permet de mener une analyse fine du sillage dans l'espace spectral, afin de le décomposer en une composante hydrodynamique dans le champ proche de la carène et une composante ondulatoire dans le champ lointain. Les résultats obtenus dans une configuration de voie d'eau profonde mettent en évidence la non-linéarité des sillages. Les résultats obtenus dans une configuration de voie d'eau peu profonde mettent en avant une modification de la forme des sillages et une répartition différente de l'énergie entre les différents systèmes de vagues. L'influence de la forme et de la vitesse des navires sur l'amplitude de la réponse hydrodynamique et du courant de retour est mise en avant. Des mesures en présence de contre-courant montrent une augmentation de l'amplitude des vagues du sillage et un élargissement de la zone de réflexion au niveau des parois du canal. Des mesures de forces de traînée avec un dynamomètre donnent accès aux courbes de résistance dans chaque configuration. L'augmentation de la résistance à l'avancement en eau peu profonde est mise en parallèle avec l'augmentation de l'amplitude et de la longueur d'onde des ondes transverses.

  • Fluoration catalytique de chloropyridines en présence de fluorure d'hydrogène et de fluorures métalliques    - Astruc Arnaud  -  15 décembre 2015

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    La production de synthons aromatiques fluorés, utilisés comme intermédiaires dans la synthèse de molécules à visée thérapeutique et phytosanitaire, connaît un essor considérable ces dernières années. Par ailleurs, peu de réactions de fluoration catalytique en phase gaz par échange Cl/F sont développées pour la préparation de ces composés. Celles-ci sont pourtant plus économiques et plus respectueuses de l’environnement que les procédés en chimie organique classique. La faisabilité de cette réaction a été mise en évidence pour la fluoration de la 2-chloropyridine (molécule modèle simple) en 2-fluoropyridine, en présence d’un catalyseur solide (fluorure métallique) et d’HF à 300°C. Différents fluorures métalliques (LaF3, MgF2, SrF2, CaF2, BaF2, Ba1-xLaxF2+x, AlF3, Cr2O3 fluoré) de surfaces spécifiques significatives sous HF et de propriétés acides variables, ont tout d’abord été préparés. A partir des mesures d’activités sur la fluoration de la 2-chloropyridine, une corrélation entre la force d’acidité de Lewis des matériaux et leurs performances catalytiques a été établie et un mécanisme réactionnel a été proposé. L’échange Cl/F est favorisé par des matériaux de force d’acidité faible, tels que ceux qui contiennent du baryum. Enfin cette réaction a été généralisée à la fluoration d’autres chloropyridines substituées pour déterminer la réactivité selon la position de l’atome de chlore sur le cycle pyridinique et l’influence de groupements électro attracteurs (-Cl, -CF3). Les positions en ortho de l’atome d’azote sont toujours les plus réactives. Alors que les positions méta ne sont pas réactives, il est possible d’activer la position para dans des conditions plus drastiques.

  • Groundwater properties and potentialities in the Precambrian rocks, Hafafit area, Southeastern Desert, Egypt    - Ahmed Ashraf Ismail Embaby  -  15 décembre 2015

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    Cette thèse s’inscrit dans le cadre des travaux de recherche de nouvelles ressources en eau en Egypte orientale. Elle est plus spécifiquement axée sur la région du désert Sud-Oriental de l'Egypte. Le présent travail porte sur les propriétés et les potentialités en eau souterraine du système aquifère précambrien dans la région de Hafafit. Les eaux souterraines représentent la ressource la plus importante pour la boisson et les autres usages (domestiques, industriels, agricoles) dans cette région. La répartition spatiale des roches réservoirs, ainsi que leur structure ont d’abord été déterminées afin de comprendre la distribution des aquifères associés et les écoulements préférentiels des eaux souterraines. La méthodologie utilisée est le couplage du travail de terrain pour identifier les roches à l'affleurement et le traitement des images Landsat en utilisant les techniques de télédétection. Cette approche a permis une cartographie géologique détaillée de la région de Hafafit et aussi de dessiner la carte de densité des linéaments et leur orientation. Les résultats ont permis d’identifier les zones potentiellement aquifères. La deuxième étape a consisté à mener une étude pétrographique afin de déterminer la minéralogie et par conséquent, les éléments chimiques qui peuvent être impliqués dans les interactions eaux-roches. L’objectif est de comprendre les processus physico-chimiques à l’origine de la minéralisation des eaux souterraines dans les rochers précambriennes Enfin, avec toutes les données climatiques, géologiques, hydrologiques, hydrogéologiques et chimiques, nous avons tenté d’élaborer un modèle conceptuel du système aquifère du Précambrien de la zone de Hafafit, expliquant ses propriétés physico-chimiques et ses potentialités. Le désert Sud-Oriental de l'Égypte est limité par les longitudes 33° 50' 00" - 35° 45' 00" E et les latitudes 24° 00' 00"- 25° 15' 00" N et couvre une superficie d'environ 17,290 km². Ainsi, il forme une longue bande d'environ 150-200 km de large, bordée à l'Ouest par le Nil et à l'Est par la Mer Rouge. La zone étudiée est située dans la partie sud de cette bande et peut être définie par un quadrilatère dont les sommets sont, au Nord, les villes de Idfu et El Qusier et ceux d'Assouan et Ras Banas au Sud. Pour la zone étudiée, des histogrammes des variations saisonnières de température et de précipitation ont été établis sur les cinq dernières décennies en utilisant les relevés météorologiques historiques (disponibles sur Tutiempo International DataBase) de deux stations situées respectivement à l'Ouest (Assouan sur le Nil) et au Nord (El Qusier sur la Mer Rouge). Les données d'une nouvelle station implantée à l’Est (Marsa Alam sur la Mer Rouge) ont été utilisées, mais sur 6 ans uniquement. Malheureusement aucune station n’a été implantée dans la partie montagneuse de la région étudiée. Ces histogrammes montrent que, dans la région de Hafafit, la température varie de 22 à 36 °C avec une moyenne de 28 °C. L'effet de la température est renforcé par l’ensoleillement relatif annuel moyen, compris entre 80% et 106% entre les deux saisons. L'humidité relative annuelle varie entre 32% et 60% de l'hiver à l'été. Les précipitations annuelles varient de 0 à 117 mm/an dans l'Ouest (Assouan) et de 0 à 195 mm/an dans le Nord (El Qusier) avec une moyenne générale de 50 mm/an pour toute la région. Cependant de longues périodes de sécheresse peuvent succéder à certains événements pluviométriques intenses (souvent 60 mm.h-1). Un autre critère important du climat local est le vent qui souffle régulièrement avec une vitesse moyenne élevée à près de 20 km/h. Par conséquent, l'évaporation potentielle peut atteindre 10 mm/jour. Toutes ces conditions témoignent du degré élevé de l'aridité de la région de Hafafit et du faible potentiel de recharge des aquifères par les apports pluviométriques. Sur les bords de la chaîne centrale des collines, les affleurements de roches sédimentaires sont réduits. Les alluvions quaternaires du Nil recouvrent une séquence détritique et marine de schiste, de craie et de marne de l’Eocène au Pliocène. Sous cette séquence, se trouvent les formations du Crétacé supérieur (carbonates, phosphates et roches détritiques) et les grès Nubiens du Crétacé moyen qui forment le socle sédimentaire régional. Près de la Mer Rouge, la couverture sédimentaire de la plaine côtière est épaisse, datée du Miocène au Quaternaire, caractérisée par des dépôts marins et des formations coralliennes. Les plus anciennes roches du Précambrien constituent le socle. La séquence commune des roches est la suivante : migmatites - granitoïdes gneissiques - gneiss psammitiques, gneiss à biotite-amphibolites - schistes pélitiques. Selon le degré de métamorphisme, certaines de ces roches développent une schistosité et sont plus ou moins intensivement pliées. Toutes ces roches ont été regroupées dans l'unité dite ‘Infrastructure’. Deux aquifères sont liés à cet ensemble, l’un associé aux méta-sédiments et l'autre aux formations granitiques. Les roches les plus jeunes du Précambrien sont principalement des roches basiques et ultrabasiques. Cette séquence est formée de serpentinites (plus ou moins altérés, comme indiqué par la présence d’antigorite, de carbonates et de talc), de métagabbro, de métavolcanites. Cet ensemble de roches a été regroupés dans l'unité dite ‘Supra-structure’. Deux aquifères ont été identifiés en relation avec les roches métavolcaniques et les roches basiques-ultrabasiques. Enfin, une grande partie de toutes ces roches a été recoupée par les intrusions de granitoïdes et par de nombreux dykes et veines de granite, dolérite, aplite et quartz. Les zones très fracturées sont des zones préférentielles d’écoulement pour les eaux souterraines. La technique de télédétection est l'un des outils les plus importants et les plus puissants pour la cartographie des roches et l'extraction des linéaments. Les données du satellite Landsat-8 ont été utilisées pour l’étude de la zone de Hafafit sur une superficie de 312 km2. Les linéaments permettent de déterminer les zones d’écoulement préférentiel de l'eau souterraine et servent de base pour l'exploration et la prospection des aquifères fracturés. Le traitement des images Landsat-8 a permis d’identifier les zones potentielles d’écoulement des eaux souterraines. Ces zones ont surtout été détectées dans les granitoïdes plus âgés, les méta-sédiments et métavolcanites et doivent être considérées comme des sites appropriés pour l'exploration géophysique et par forages. L'analyse morphométrique est une étude vitale pour comprendre le comportement hydrologique et géomorphologique des bassins versants. La méthode synthétique de l'hydrogramme unitaire de Snyder dans les bassins versants non jaugés a permis de calculer le débit de pointe et le temps de base dans ces bassins versants sur la base des caractéristiques physiques et des coefficients constants. Le temps de pointe est un paramètre important pour déterminer le temps suffisant pour que les résidents quittent les zones à haut risque d'inondation. Selon la méthode de l'hydrogramme unitaire synthétique de Snyder, les bassins tels que W.El-Jimal, W.Mubarak, W.Abu Dubur, W.Umm Gheig, W.Lahmi, W.El-Alam, W.Ghadir, W.ar- Ridah, W.Abu Ghusun sont à faible probabilité de risques d'inondation et d’intensité des crues. Ils sont donc appropriés pour la construction des stations et villages touristiques et commerciales, pour l'agriculture et l’industrie en prenant les précautions nécessaires. La diagraphie géophysique a été appliquée pour décrire la lithologie du sous-sol. La corrélation stratigraphique entre les forages, d’après les diagraphies, met en évidence trois couches principales. La première couche correspond à la formation quaternaire de Wadi (épaisseur comprise entre 15 à 60 m) déposée sur la roche précambrienne et aux récifs coralliens dans la zone côtière. La deuxième couche peut être corrélée avec les roches fracturées et altérées, argiles et calcaires (épaisseur comprise entre 20 - 100 m). Les roches massives du sous-sol (épaisseur entre 40 à 250 m) représentent la 3ème couche. Les formations aquifères sont classées comme suit : les aquifères côtiers de la Mer Rouge (aquifères du Miocène au Quaternaire), les aquifères fracturés du Précambrien. Les isopièzes varient entre 0,5 à 590 m. La carte piézométrique met en évidence des zones de recharge en zone montagneuse. L'eau souterraine s’écoule principalement dans deux directions, vers l'Est en direction de la mer Rouge et dans la direction du Nil. La carte piézométrique montre une ligne de partage des eaux souterraines entre ces deux parties. La caractérisation pétrographique des aquifères permet de mieux comprendre la chimie des eaux souterraines. Les roches de l'unité ‘Infrastructure’ sont essentiellement des roches silico-alumineuses provenant d’un métamorphisme régional de contact (migmatites, gneiss granitoïdes, amphibolites, et schiste pélitique). Les roches de cette unité Infrastructure sont principalement composées de quartz, plagioclase, feldspath potassique et micas (biotite et muscovite). Par conséquent, la chimie des eaux souterraines dans ce domaine sera le résultat d'interactions entre les roches alumino-silicatées et l’eau, conduisant à la libération essentiellement de Si, Al, Na, Ca et K. Ceci apparaît dans les aquifères méta-sédimentaires et l'aquifère granitique. En revanche, les roches de l'unité Supra-structure sont principalement des roches basiques et ultrabasiques découlant de la croûte océanique (serpentinites et métavolcanites essentiellement associés aux métagabbros). Par conséquent, ces roches, principalement composées d'olivine, pyroxène et magnétite, ont été modifiées en antigorite, talc et carbonates (calcite et magnésite). Les eaux souterraines de cette unité sont largement enrichies en Si, Mg, Ca, HCO3 et Fe. Comme ces types de roches contiennent une partie importante de minéraux sulfurés, leur altération peut produire la formation de sulfate. Ceci apparaît dans l’aquifère méta-volcanique et l’aquifère basique-ultrabasique. Les propriétés physiques de l'eau souterraine sont représentées par le pH, la conductivité (CE) et la salinité. L'erreur d'équilibre ionique pour tous les échantillons est au minimum de 5%. La valeur de pH est faible dans la partie orientale de l'étude et élevée dans la partie Ouest de la zone d'étude. La valeur de CE augmente vers la côte de la mer Rouge et diminue dans la partie ouest de la zone. La salinité totale des échantillons d'eau souterraine indique que la salinité augmente vers la Mer Rouge et diminue en direction du Nil. Cela est attribué à l'intrusion d'eau de mer dans les aquifères côtiers. Les ions majeurs sont Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Cl-, Br, SO42-, PO42-, CO32- et HCO3-, et constituent près de 98% de la minéralisation totale des eaux souterraines. Le TDS et la conductivité électrique (CE) sont fortement corrélés entre eux et ils ont une corrélation positive avec Ca, Mg, Na, K et Cl. Les eaux souterraines peuvent être classées en trois types d'eaux : le type Cl-Na est prédominant dans les aquifères granitiques, méta-volcaniques, basiques-ultrabasiques, méta-sédimentaires et dans les aquifères quaternaire-miocène; le type Cl-Ca est prédominant dans les aquifères granitiques et basiques-ultrabasiques; les SO4 caractérisent les aquifères méta-volcaniques, granitiques et méta-sédimentaires. Le Na caractérise les aquifère granitiques, méta-volcaniques et méta-sédimentaires. Les indices de saturation des minéraux montrent que la calcite et la dolomite ont atteint l'équilibre dans les aquifères basiques-ultrabasiques et sont dans un état de sursaturation dans d'autres aquifères. Les minéraux évaporitiques montrent des degrés de saturation plus faibles que les minéraux carbonatés. L’halite n’est pas la principale source de Na+ et Cl-. Les processus hydro-chimiques comprennent la salinisation, l'altération, l'évaporation, le mélange et l'échange d'ions, qui influent sur la qualité des eaux souterraines. Selon la salinisation, la plupart des échantillons d'eau souterraine du Précambrien dans la partie ouest de la région sont d’origine pluviométrique (eau douce) et les échantillons dans la partie orientale sont d’origine marine. La plupart des échantillons du Précambrien et de la zone côtière ont subi une altération des silicates. Selon les diagrammes de Gibbs, tous les échantillons d'eau souterraine reflètent le processus d'évaporation. Le Précambrien et les aquifères côtiers révèlent des processus d'échanges d'ions causés par le mélange d'eaux douces et salines. La classification des eaux souterraines en fonction de leur aptitude pour la boisson et les usages domestiques sur la base des critères de l'OMS (2006) montre que tous les échantillons d'eau souterraine ne sont pas aptes. L'aptitude de l'eau souterraine pour l'irrigation, basée sur le TDS montre que seuls 29% des échantillons sont aptes. Perspectives et recommandations. Bien que cette recherche ait apporté une contribution importante à la compréhension des ressources en eau du désert sud-oriental en Egypte, la connaissance est encore insuffisante pour développer une gestion durable de ces ressources. Dans les travaux futurs, les efforts devront se concentrer sur les points suivants: - Meilleure estimation du bilan en eau de la région. Le bilan eau de la région est encore insuffisamment connu. Les études sur les estimations du bilan de l'eau, mettant en œuvre plusieurs méthodes devront être encouragées. - Estimation des paramètres hydrodynamiques. Les données relatives aux paramètres hydrauliques importants tels que la conductivité hydraulique, la transmissivité, l’emmagasinement sont très rares et ne couvrent pas l'ensemble de la région. Ces paramètres ont un grand impact sur la circulation des eaux souterraines. Ainsi, il est fortement recommandé d'augmenter de manière significative les essais hydrauliques. - Mise en place d’un réseau de piézomètres de surveillance des eaux souterraines. À l'heure actuelle il n’existe aucun réseau. Sa mise en œuvre permettrait l'acquisition de données sur les fluctuations piézométriques, d’établir des relations précipitations-piézométrie, et d’estimer la recharge des aquifères. - Les méthodes isotopiques peuvent également être mises en œuvre. Elles permettront de mieux comprendre et quantifier le cycle de l'eau dans le désert oriental. - Une recommandation importante concerne les bases de données. Actuellement, l'accès aux données est très difficile et prend du temps, en raison de la désorganisation de données et d’une mauvaise gestion. Un travail visant à collecter et à centraliser toutes les données liées à l'eau est fortement recommandé. - Basée sur les données disponibles en quantité et en qualité, une modélisation 3D des systèmes aquifères du désert oriental devrait être envisagée dans un proche avenir, en intégrant le contact entre l'eau douce et l'eau salée sur toute la côte de la mer Rouge.

  • Locomotion et morphologie du labyrinthe osseux chez les hominoïdes actuels. Application à Sahelanthropus tchadensis (Hominidae, 7 Ma, Tchad)    - Le Maître Anne  -  14 décembre 2015

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    L’espèce humaine est caractérisée par une forme de locomotion bipède qui lui est propre. Toumaï, l’holotype de l’espèce Sahelanthropus tchadensis découverte au Tchad, est le plus ancien représentant connu du rameau humain. Daté de 7 millions d’années, il est très proche de la dichotomie entre ce rameau et celui des chimpanzés. C’est donc un témoin précieux des premières phases de l’évolution de la locomotion dans ce groupe. Le but de ce travail est de reconstituer le comportement locomoteur de Sahelanthropus tchadensis à partir de l’étude de la partie osseuse de son labyrinthe, organe de l’équilibre. Pour cela, les relations entre locomotion et morphologie du labyrinthe osseux sont recherchées chez les hominoïdes actuels. Les covariations entre le labyrinthe et le crâne sont étudiées chez Homo sapiens afin de déterminer l’influence sur la morphologie du labyrinthe de son intégration dans le crâne. Ces résultats sont enfin appliqués au labyrinthe de Toumaï, comparé à d’autres hominines fossiles. La morphométrie géométrique discrimine l’ensemble des espèces actuelles par l’orientation, la taille et la forme relatives de chacune des parties du labyrinthe. Cependant, la torsion et l’orientation relative des canaux semi-circulaires sont majoritairement liées à l’intégration du labyrinthe dans le crâne (orientation des pyramides pétreuses et de la face par rapport à la ligne médio-sagittale du basicrâne). Au contraire, l’excentricité des canaux et leur taille sont uniquement liées à la locomotion. Chez Sahelanthropus tchadensis, la taille des canaux semi-circulaires indique une espèce relativement plus agile que les grands singes. En revanche, il ne présente pas les rotations de canaux caractéristiques du genre Homo. La forme de ses canaux constitue une combinaison unique de caractères : canal postérieur rond et canal antérieur légèrement étiré, comme les humains et les australopithèques, mais canal latéral légèrement projeté postéro-latéralement, comme les gorilles et les babouins. Ceci indiquerait un comportement locomoteur associant le grimper vertical dans les arbres à des déplacements au sol bipèdes mais aussi quadrupèdes.

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