La coloration d'un béton, matériau faiblement chromatique, est obtenue soit par introduction de pigments dans son volume, soit par application d'un revêtement coloré sur sa surface. Ces travaux de thèse s'intéressent à une voie de coloration alternative innovante, qui consiste à introduire les pigments dans l'agent de décoffrage afin qu'ils soient transférés durablement vers la surface du béton frais au moment où celui-ci est coulé dans le coffrage. Cette méthode s'apparente beaucoup à la technique de peinture à fresque, qui a largement fait ses preuves en terme de durabilité. Dans un premier temps, l'étude de fresques sur chaux et sur ciment anciennes, ainsi que de reconstitutions, a permis d'identifier les principaux paramètres qui régissent le dépôt des pigments et leur adhésion durable au support : compatibilité du liant avec l'eau capillaire de l'enduit, granulométrie des pigments,cisaillement du pinceau à la surface de la fresque. Dans un second temps, la transposition de ces paramètres au cas du béton a conduit à l'identification de solutions satisfaisantes en terme de transfert et de durabilité de la couleur, mais aussi d'état de surface du béton (rugosité, porosité, homogénéité) : remplacement de l'huile de décoffrage par des tensioactifs non ioniques de faible viscosité et emploi de pigments correctement dispersés dans l'agent décoffrant. Finalement, l'étude des interfaces béton- agent décoffrant - coffrage a montré que le transfert durable des pigments repose sur un double mécanisme de démouillage de l'agent décoffrant par le béton en écoulement et de mélange des deux phases au niveau du front de la coulée, qui aboutit à la formation d'une inter phase pigments - béton de plusieurs dizaines de micromètres d'épaisseur. La profondeur de pénétration des pigments sous la surface a pu être quantifiée grâce à la combinaison d'observations en microscopie électronique à balayage et d'analyses en spectroscopie de rétrodiffusion Rutherford. La durabilité de la coloration a été évaluée par des mesures colorimétriques dans l'espace CIELab. / Concrete is an achromatic material that can be coloured through two main techniques: introduction of pigments in the bulk of the material, or application of a coloured layered on the hardened surface. This work focuses on an innovating alternative technique: the pigments are mixed with the demoulding agent, so that they can be transferred to the fresh concrete while it is poured into the mould. This method is ver y similar to the long-lasting fresco painting technique. The first par t of this work was dedicated to the study of ancient frescoes on lime or cement, in order to identify the main parameters responsible for the transfer and durable adhesion of the pigments to the plaster : compatibility between the binder and the capillar y water of the plaster, grain size of the pigments and shear stress between the brush and the plaster surface. In the second par t, these parameters were transposed to the case of concrete, which lead to satisfactor y solutions in terms of colour transfer and durability as well as surface proper ties of the concrete: the demoulding oil was replaced by low-viscosity non-ionic surfactants and the pigments were chosen to be finely dispersed in the demoulding solution. The last part consisted of a study of the mould - demoulding agent - concrete system and showed that the pigments are transferred to the concrete through the dewetting of the demoulding agent by the flowing concrete and the mixing of the two phases. This mechanism leads to the formation of a pigments - concrete interphase with a thickness of several tens micrometers. The depth of the pigments was quantified through a combination of scanning electron microscopy and Rutherford back-scattering spectroscopy. The durability of the colour was evaluated by colour measurements in the CIELab colorimetric space.

La télédétection de la couleur de l'océan représente un outil adapté à l'observation du phytoplancton avec des résolutions spatio-temporelles élevées et pouvant être adaptées à chaque cas d'étude. Plusieurs méthodes ont été développées ces dernières années afin de permettre la distinction de différents groupes de phytoplancton en utilisant les données des capteurs de la couleur de l'océan. Dans le cadre de cette thèse, on présente une nouvelle approche, appelée PHYSAT-SOM, qui se base sur l'application d'un algorithme de classification automatique non supervisée (SOM ou Self-Organizing Maps) à l'extraction de différentes formes et amplitudes de spectres d'anomalies de luminances (Ra ou Radiance Anomaly). Cette anomalie spectrale a été définie par Alvain et al. (2005), lors du développement de la méthode PHYSAT et il est actuellement admis que sa variabilité est reliée à celle de la composition des communautés phytoplanctoniques. L'utilisation des SOM vise à améliorer la caractérisation de la variabilité des Ra en termes de forme et amplitude ainsi que l'expansion du potentiel de leur utilisation à de grandes bases de données in situ de pigments. En considérant un même jeu de données de spectres de Ra, une comparaison entre la précédente version de PHYSAT et la nouvelle approche, basée sur SOM a montré qu'il est maintenant possible de couvrir toute la variabilité spectrale des Ra. Ceci n'était pas le cas avec l'ancienne approche du fait de l'utilisation de seuils, définis dans le but d'éviter les chevauchements entre les signatures spectrales des différents groupes de phytoplancton. La méthode basée sur SOM est pertinente pour caractériser une grande variété de spectres de Ra, de par sa capacité à gérer de grandes quantités de données et de sa fiabilité statistique. La première approche aurait pu, de ce fait, introduire des biais potentiels et donc, les possibilités de son extension à de plus grandes bases de données in situ étaient relativement restreintes. Par la suite, SOM a été utilisé pour classer les spectres de Ra fréquemment observés à l'échelle globale. Ces spectres ont ensuite été empiriquement reliés à différents groupes de phytoplancton, identifiés à partir de données in situ de pigments. Cette classification a été appliquée aux archives satellite du capteur SeaWiFS, permettant l'étude de la distribution globale de chaque groupe. Grâce à sa capacité à caractériser un large éventail de spectres de Ra et de gérer une plus grande base de données in situ, l'outil SOM permet de classer un nombre plus élevé de pixels (2x plus) que la précédente approche de PHYSAT. En outre, différentes signatures spectrales de Ra ont été associées aux diatomées. Ces signatures sont situées dans divers environnements où les propriétés optiques inhérentes affectant les spectres de Ra sont susceptibles d'être significativement différentes. Par ailleurs, les floraisons de diatomées dans certaines conditions sont plus clairement visibles avec la nouvelle méthode. La méthode PHYSAT-SOM offre ainsi plusieurs perspectives afin d'aller plus loin dans l'utilisation des données de la couleur de l'océan pour la détection des groupes de phytoplancton. On peut citer l'exemple d'une application future dans les eaux du Cas 2, moyennant une approche de normalisation adéquate du signal de luminances. Une étude préliminaire en Manche et Mer du Nord est présentée dans le dernier chapitre, montrant qu'il sera possible d'utiliser PHYSAT-SOM dans cet environnement optiquement complexe. / Remote sensing of ocean color is a powerful tool for monitoring phytoplankton in the ocean with a high spatial and temporal resolution. Several methods were developed in the past years for detecting phytoplankton functional types from satellite observations. In this thesis, we present an automatic classification method, based on a neural network clustering algorithm, in order to classify the anomalies of water leaving radiances spectra (Ra), introduced in the PHYSAT method by Alvain et al. (2005) and analyze their variability at the global scale. The use of an unsupervised classification aims at improving the characterization of the spectral variability of Ra in terms of shape and amplitude as well as the expansion of its potential use to larger in situ datasets for global phytoplankton remote sensing. The Self-Organizing Map Algorithm (SOM) aggregates similar spectra into a reduced set of pertinent groups, allowing the characterization of the Ra variability, which is known to be linked with the phytoplankton community composition. Based on the same sample of Ra spectra, a comparison between the previous version of PHYSAT and the new one using SOM shows that is now possible to take into consideration all the types of spectra. This was not possible with the previous approach, based on thresholds, defined in order to avoid overlaps between the spectral signatures of each phytoplankton group. The SOM-based method is relevant for characterizing a wide variety of Ra spectra through its ability to handle large amounts of data, in addition to its statistical reliability compared to the previous PHYSAT. The former approach might have introduced potential biases and thus, its extension to larger databases was very restricted. In a second step, some new Ra spectra have been related to phytoplankton groups using collocated field pigments inventories from a large in situ database. Phytoplankton groups were identified based on biomarker pigments ratios thresholds taken from the literature. SOM was then applied to the global daily SeaWiFS imagery archive between 1997 and 2010. Global distributions of major phytoplankton groups were analyzed and validated against in situ data. Thanks to its ability to capture a wide range of spectra and to manage a larger in situ pigment dataset, the neural network tool allows to classify a much higher number of pixels (2 times more) than the previous PHYSAT method for the five phytoplankton groups taken into account in this study (Synechococcus-Like-Cyanobacteria, diatoms, Prochloroccus, Nanoeucaryots and Phaeocystis-like). In addition, different Ra spectral signatures have been associated to diatoms. These signatures are located in various environments where the inherent optical properties affecting the Ra spectra are likely to be significantly different. Local phenomena such as diatoms blooms in the upwelling regions or during climatic events(i.e. La Nina) are more clearly visible with the new method. The PHYSAT-SOM method provides several perspectives concerning the use of the ocean color remote sensing data for phytoplankton group identification, such as, the potential application of the method in Case 2 waters, using an appropriate nLw signal normalization approach. A preliminary case study in the English Channel and North Sea waters is presented in the last chapter of the thesis, showing the possibility of a future use of PHYSAT-SOM in these optically complex waters.

At various points in human history, tattooing has been ubiquitous on almost every continent on Earth, used for reasons of aestheticism, religious beliefs or for social purposes. To study the art of tattooing with respect to a particular culture, one must always be critical to any references to the practice (written, pictorial or artefactual) due to issues of translation and misinterpretation. Complete verification may only come with the discovery of actual tattooed human remains. In combination with artefactual and anthropological evidence, these remains not only provide physical proof of the practice in a culture's ancestry but also possess the ability to link various other forms of physical evidence, which on their own would remain speculative. By its very nature, tattooing may only exist while the bearer is alive. Once the owner dies, the skin, along with the tattoo, decomposes (under normal decomposition conditions) and is lost forever. However, tattoos may survive if the dermal layers of the skin are preserved, either by natural or artificial means. The processes of mummification in various civilisations have provided us with a rare opportunity to study the art and processes of tattooing in antiquity. Existing tattooed mummified remains have been found in: Egypt; Siberia; Eastern Central Asia; Greenland; Alaska and St. Lawrence Islands; Central Andes (Peru and Chile); Philippines; New Zealand and Italy. Existing literature regarding the analysis of tattooing inks and pigments once deposited into the skin is very limited. Comparatively, the industrial organic pigments used to colour the majority of modern tattooing inks sold today have not been officially approved by any regulating body and as such, manufacturers are not required to disclose the chemical ingredients of their products. Chemical identification of these tattoo pigments post-procedure will aid medical practitioners in the event of complications or for the purposes of tattoo removal. Forensically, tattoos are often one of the distinguishing features used in the identification of victims of crime or accidents. Experiments were carried out using an animal model (Sus scrofa) for the tattooing. Given the theoretically large but ultimately limited range of substances available to both ancient and modern tattooists, the premise of the experiment involved surveying the literature regarding possible tattooing pigments and either obtaining or reproducing a careful selection of these in the laboratory. These pigments were then tattooed onto the ii animal model and after allowing for the essential healing period, the tattooed areas were excised, with those tattooed with traditional pigments subjected to various simulated mummification environments.

The presented diploma thesis deals with the extraction and storage stability of lipophilic pigments produced by selected strains of yeasts and algae. In this thesis, there was studied the influence of the selected solvents on the efficiency of extraction, as well as the effect of ambient temperature on the stability of the pigments during storage. The work is divided into two main parts, theoretical and practical part. In the theoretical part knowledge about algae, yeasts and their cultivation parameters is summarized. Furthermore, some information regarding the selected lipid metabolites, their properties and possibilities of application in various branches of industry is mentioned. The practical part deals with the preparation of extracts and stability tests. Extracts were prepared from selected biomass samples in solvents suitable for applications in food industry or cosmetics (ethanol and hexane). Subsequently, the long-term stability tests lasting 4 months and short-term stability tests lasting a total of 28 days were performed on these extracts. The pigments were determined by HPLC and spectrophotometrically, the fatty acid content was determined by GC. For the extraction of pigments from biomass, in the most cases ethanol appears to be the optimal solvent. However, for lipid extraction from biomass, hexane appears to be the optimal solvent for a significant number of samples. In most samples, storage in the freezer showed the most favourable effect on pigment stability, but some samples showed comparable stability even when stored in the refrigerator.

Department of Chemistry / MSc (Chemistry) / See the attached abstract below

La présente étude a démontré l'effet de certains additifs sur les propriétés de vieillissement des composites élastomères. Dans les travaux actuels des colorants, des pigments à hautes performances et des liquides ioniques conducteurs ont été utilisés comme additifs pour obtenir des composites à base d'élastomère, caractérisés par une meilleure résistance aux intempéries et au vieillissement et avec de bonnes propriétés mécaniques. Les propriétés mécaniques des composites d'éthylène – norbornène, ont confirmé que les colorants avec des substituants fortement donneurs d'électrons, apportent une meilleure et plus efficace protection contre le vieillissement dans le spectre solaire, que la plupart des stabilisants commerciaux utilisés dans la technologie des polymères. La partie suivante de la thèse a porté sur l'impact des liquides ioniques hydrophile et hydrophobe à base d'imidazolium dans les caoutchoucs butadiène-acrylonitrile. L'influence de la nature de l'anion (thiocyanate SCN, bis (trifluorométhylsulfonyl)imide TFSI) et de la longueur de la chaîne alkyle du cation (éthyl, hexyl) des liquides ioniques à base d'imidazolium sur la cinétique de durcissement, sur les propriétés mécanique et morphologique, sur la conductivité ionique et sur la tenue aux intempéries des composites en caoutchouc nitrile a été étudiée. Il a été constaté que l'addition de liquides ioniques hydrophobes à base d'imidazolium – TFSI – en quantité de 2,5 à 5 phr, améliore le plus efficacement les propriétés mécaniques ainsi que la conductivité ionique des matériaux composites NBR et présente un effet positif sur la matrice de caoutchouc pendant l'exposition à l'extérieur / The present study demonstrated the effect of some additives on aging properties of elastomer composites. In the current work solvent dyes, high performance pigments and conductive ionic liquids were employed as additives to obtain elastomer composites, characterized by enhanced weathering aging resistance and good mechanical properties. In the first part of the investigation, selected solvent dyes mainly with anthraquinone chromophores and high performance pigments, which exhibited high light and temperature resistance, were applied in ethylene-norbornene cyclic olefin and acrylonitrile butadiene rubber and then subjected to aging process. The mechanical properties as well as surface analysis of ethylene-norbornene composites, confirmed that solvent dyes, provided better efficient protection against aging in full sun spectrum, than most investigated commercial stabilizers used in polymer technology. Next part of thesis was focused on impact of hydrophilic and hydrophobic imidazolium ionic liquids on acrylonitrile-butadiene rubber. The influence of (thiocyanate, SCN;bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, TFSI) anion type and the length of alkyl chain (from ethyl to hexyl) for the cations of imidazolium ionic liquids on the curing kinetic, mechanical, morphological, ionic conductivity and weathering properties of nitrile rubber composites was investigated. It was found, that the addition of hydrophobic TFSI-based imidazolium ILs in quantity 2.5-5 phr, the most effectively improved, mechanical properties and ionic conductivity of the NBR composites and exhibit some positive effect on rubber matrix during outdoor exposure

La grande majorité des colorants alimentaires naturels, utilisés dans la formulation des aliments et des boissons, proviennent des pigments extraits de matières premières végétales. Plusieurs couleurs dérivées de plantes peuvent entraîner des problèmes de formulation. Des facteurs, comme par exemple, la région, le climat, l'environnement, la variété cultivée, ont un effet de nuances de couleurs, de résistance et surtout de stabilité dans le produit final. Par ailleurs, les champignons filamenteux du genre Monascus, Penicillium et Talaromyces sont connus comme d'excellents producteurs de pigments rouges. Ces pigments intéressent de ce fait les industries car ils sont stables, non-toxiques et peuvent être utilisés comme colorants alimentaires.La recherche présentée dans le cadre de cette thèse de doctorat concerne la description des propriétés du pigment rouge que produit la souche de Talaromyces albobiverticillius isolée du milieu marin tropical autour de l'île de La Réunion. Les plans d’expérience (DOE) et la méthodologie des surfaces de réponses (RSM) ont été utilisés pour optimiser les conditions de culture et la formulation du milieu de fermentation, dans le but d'accroître les teneurs en polykétides colorés. Douze structures différentes ont été identifiées dans des extraits intracellulaires et extracellulaires des cultures fongiques, à l'aide de séparations et d'analyses spectroscopiques (HPLC-PDA-ESI/MS et RMN). Les pigments N-thréonine-monascorubramine, N-glutaryl-rubropunctamine et PP-O figurent ainsi parmi les 12 composants.Avec la demande croissante de composés colorés naturels dans le secteur industriel, les champignons isolés du milieu marin semblent présenter de nombreux intérêts. Des essais ont ainsi été menés afin d'étudier 1) l'amélioration des conditions de fermentation en fioles agitées ou en fermenteur de 2 litres; 2) les effets de la teneur en sel marin sur la synthèse des pigments; 3) des méthodes d'extraction respectueuses de l'environnement. Globalement, ces résultats font ressortir le grand potentiel des champignons marins produisant ce colorant rouge et la possibilité d'obtenir les colorants alimentaires adaptés. / It is well known that the vast majority of food colorants used in food and beverage applications comes from the pigments synthesized by plant materials. Besides, stability of many plant-derived colors can create formulation problems. Factors such as the region, the climate, the environment, the cultivar all impact colors shade, strength and overall stability in the final product. As an alternate, fungi of the genus Monascus, Penicillium and Talaromyces are known as excellent producers of red pigments. These red pigments are of industrial interest as they are stable and non-toxic and can be used as food colorants.This present research deals with the selection of high throughput red pigment producing Talaromyces albobiverticillius as a source of polyketide based natural food colorants. Design of Experiments (DoE) and Response Surface Methodology (RSM) have been used to optimize culture conditions and media formulation of fermentation process. Using Box Behnken Design (BBD), the influence of different physical factors on pigment and biomass production was studied using potato dextrose broth as culture media. The best optimal conditions were found to be with initial pH of 6.4, temperature of 24 °C, agitation speed of 164 rpm and fermentation time of 149 h gave 47.93 ± 0.58 mg /L of orange pigment, 196.28 ± 0.76 mg / L of red pigment and 12.58 ± 0.41 g /L of dry biomass. With the application of Plackett- Burman Design (PBD), 16 different media formulations were optimized using various carbon and nitrogen sources. When Sucrose and Yeast extract was used as a basal medium at 24° C, high pigment yield was observed: 695.93 ± 0.29 mg /L of orange pigment, 738.28 ± 0.51 mg / L of red pigment and 6.80 ± 0.37 g /L of dry biomass.Twelve different compounds were detected from the HPLC-PDA-ESI/MS analysis of intracellular and extracellular pigmented extracts. In particular, N-threonine-monascorubramine, N-glutaryl-rubropunctamine and PP-O were tentatively identified among these twelve compounds; further, this work reports for the first time on the PDA, MS and NMR characterization of the here named as N-GABA-monascorubramine derivative (6-[(Z)-2-Carboxyvinyl]-N-GABA-monascorubramine) pigment bearing a cis configuration at the C10-C11 double bond, in Talaromyces albobiverticillius 30548. Attempts were made to study the effects of sea salts on pigment synthesis; sustainable green extraction methods for pigments; upscaling of fermentation from shake flasks to laboratory fermenter. All these experiments with their results were discussed briefly as individual chapters. Overall, these findings bring out the potential of marine-derived red pigment producing fungi and its possibility of obtaining tailor made food colorants.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:06:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AseneteFC_DISSERT.pdf: 1219908 bytes, checksum: bebef255f66d82cd8504a8398fd23379 (MD5) Previous issue date: 2010-12-10 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Inorganic pigment comprises a host lattice, which is part of the chromophore component (usually a transition metal cation) and possible components modifiers, which stabilize, add or restate the properties pigments. Among the materials with spinel, ferrites, and the chromite stand out, because they have broad technological importance in the area of materials, applicability, pigments, catalytic hydrogenation, thin film, ceramic tiles, among others. The present work, pigments containing CuFe2O4, CuCr2O4,e CuFeCrO4, were synthesized by a method that makes use of gelatin as organic precursor using their application to ceramic pigments. The pigments were characterized by X-ray diffraction (XRD), Infrared spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) spectroscopy in the UV-visible and Colorimetry. The results confirmed the feasibility of the synthetic route used, with respect to powders synthesized, there is the formation of spinel phase from 500?C, with an increase in crystallinity and the formation of other phases. The pigments were shown to be crystalline and the desired phases were obtained. The copper chromite have hues ranging from green to black according to the calcination temperature, while the copper chromite doped with iron had brownish. The ferrites showed copper color and darker brown to black, which may indicate an interesting factor because of the importance of black pigment / Pigmento inorg?nico ? formado por uma rede hospedeira, na qual se integra o componente crom?foro (normalmente um c?tion de metal de transi??o) e os poss?veis componentes modificadores, que estabilizam, conferem ou reafirmam as propriedades pigmentantes. Dentre os pigmentos, as estruturas tipo espin?lio se destacam por possuir ampla import?ncia tecnol?gica na ?rea de materiais, com aplica??o em pigmentos, cat?lise de hidrogena??o, filmes finos, revestimentos cer?micos, dentre outros. No presente trabalho, pigmentos contendo CuFe2O4, CuCr2O4,e CuFeCrO4 foram sintetizados por uma nova rota qu?mica usando gelatina como precursor org?nico visando sua aplica??o para pigmentos cer?micos. Os pigmentos foram caracterizados por difra??o de raios X (DRX), espectroscopia na regi?o do Infravermelho, Microscopia eletr?nica de varredura (MEV) espectroscopia na regi?o do UV-Vis?vel e Colorimetria. Os resultados confirmaram a viabilidade da rota de s?ntese utilizada; Com rela??o aos p?s-sintetizados, observase a forma??o da fase espin?lio a partir de 500oC, com um aumento da cristalinidade, bem como a forma??o de outras fases. Os pigmentos se mostraram cristalinos e as fases desejadas foram obtidas. As cromitas de cobre possuem tonalidades que v?o do verde ao preto, de acordo com a temperatura de calcina??o, enquanto que as cromitas de cobre dopadas com ferro obtiveram colora??o marrom. As ferritas de cobre apresentaram cores bem mais escuras, do marrom ao preto, o que ? uma caracter?stica interessante devido ? grande import?ncia dos pigmentos pretos na ind?stria cer?mica

Dans le cadre de la conservation du patrimoine, les micro-organismes se développant sous forme de biofilm sont souvent considérés comme des agents entraînant des problèmes esthétiques et de détérioration du support colonisé. L’objectif général de cette thèse est l’utilisation de la lumière UV-C comme méthode de traitement des biofilms. Dans le but de comprendre la diversité des biofilms, les communautés bactériennes, fongiques et des protistes autotrophes ont été étudiées à l’aide d’une technique de séquençage haut débit. Puis, afin de comprendre les effets des UV-C sur les micro-algales (Chlorella sp.), des essais en laboratoire ont permis de caractériser les réponses physiologiques algales (mort cellulaire, dégradation de la chlorophylle, état de photosystème II, etc.) suite à différents traitements aux UV-C. Tous les dommages observés au niveau cellulaire et moléculaire (dont la mort cellulaire et le « bleaching » de la chlorophylle) ont permis d’optimiser la méthode de traitement. Dans le but de s’assurer de l’innocuité du traitement aux UV-C sur le support des biofilms (peintures pariétales), des pigments et des liants, utilisés à la préhistoire, ont été fortement irradiés. Les résultats ont montré que les composés inorganiques sont insensibles aux UV-C au contraire des molécules organiques. Enfin, le traitement UV-C a démontré son efficacité dans une grotte touristique en permettant d’éradiquer tous les biofilms. De plus, aucune recolonisation n’a été observée deux ans après le traitement, démontrant que la lumière UV-C est le traitement le plus écologique à ce jour. / Development of biofilm on monument heritage are often considered as agents leading to aesthetic issues and biodeterioration of their support. The aim of this study is the use of UV-C light as alternative treatment against Lampenflora. Bacterial, algal and fungal communities were studied using new generation sequencing approach. Following UV-C treatments, physiological responses of Chlorella sp. were studied in laboratory (cell death, chlorophyll degradation, photosystem II status, etc.). Damages at cellular and molecular levels (cell death, bleaching of the chlorophyll) were taken into consideration to optimize the UV-C treatment. Then, to ensure the safety of UV-C for biofilms support (parietal paintings), several pigments and binders, used by prehistoric human, were highly irradiated. The results showed that UV-C radiations were not deleterious for inorganic compounds, while a color change was observed on organic binders. Finally, UV-C treatment has proven its effectiveness in La Glacière show cave by eradicating all biofilms. In addition, no recolonization was observed two years after treatment, showing that this treatment, which is the most environmental friendly to date, is effective over time.

Dans les écosystèmes littoraux, les communautés microphytobenthiques sont soumises à des conditions environnementales qui peuvent être extrêmes en particulier en ce qui concerne l'intensité lumineuse. Les mécanismes de protection mis en place dépendent étroitement du type d'habitat où se développent ces communautés et cette thèse a pour objectifs d'analyser les caractéristiques de l'activité photosynthétique et les mécanismes de protection développés par des assemblages microphytobenthiques dans deux écosystèmes littoraux très différents : les vasières intertidales atlantiques de la Baie de L'Aiguillon (France) et la lagune côtière non tidale de Puck Bay dans la Mer Baltique (Władysławowo, Pologne). Pour réaliser ces objectifs, trois études ont été réalisées : (1) la description des communautés microphytobenthiques, (2) la caractérisation de leur activité photosynthétique et (3) l'analyse des mécanismes de photoinhibition et de photoprotection.La structure taxonomique du microphytobenthos a été décrite en se basant sur des observations en microscopie optique et sur la mesure des caractéristiques des pigments photosynthétiques par chromatographie liquide à haute performance (HPLC). L'activité photosynthétique a été étudiée par des méthodes de microrespirométrie volumétrique et de spectrofluorométrie de la chlorophylle a. Les mécanismes de photoinhibition et de photoprotection ont été étudiés par fluorométrie en modulation d'amplitude pulsée (PAM).Les résultats obtenus nous ont permis de montrer que :1) Les communautés atlantiques sont fortement dominées par des diatomées épipéliques, alors que le microphytobenthos de la Mer Baltique est plus diversifié et comporte, outre des diatomées, une large part de cyanobactéries,2) Les microphytobenthos atlantique est bien acclimaté à des valeurs d'intensités lumineuses plutôt faibles, alors que les communautés de la Mer Baltique ont encore une bonne activité photosynthétique à de fortes irradiances,3) Les diatomées atlantiques présentent une plus forte photoinhibition que les microalgues de la Baltique,4) L'activité photosynthétique des communautés microphytobenthiques non perturbées montre un des rythmes circadien et tidal, qui semblent être contrôlés par des facteurs endogènes, qui mettent en jeu des adaptations comportementales comme la migration verticale pour les diatomées atlantiques,5) En ce qui concerne le microphytobenthos de la Mer Baltique, qui n'a pas de capacité migratoire, la photoprotection est assurée en premier lieu par la mise en jeu de processus physiologiques. Nous avons pu montrer la très grande flexibilité du photsystème PSII qui est capable de suivre très rapidement les changements à court terme de lumière ambiante. / The scope of this thesis includes the characteristics and comparison of photosynthetic activity and photoprotection mechanisms of microphytobenthos assemblages inhabiting the Atlantic intertidal mudflats of Aiguillon Bay (Esnandes, France) and the littoral zone of the Baltic Sea in non-tidal Puck Bay (Władysławowo, Poland). In order to accomplish the main aims of the work the following tasks were carried out: (1) characterization of microphytobenthic assemblages; (2) characterization of their photosynthetic activity and (3) description of photoinhibition and photoprotective mechanisms. The structure of microphytobenthos was described based on observation of the material in light microscope (LM) and through the characteristics of photosynthetic pigments using high performance liquid chromatography (HPLC). Photosynthetic activity was described using various methods including classical (volumetric micro-respirometer) and modern (chlorophyll a fluorescence) ones. In addition, the measurements of variable fluorescence were also used to study photoinhibition and photoprotective mechanisms. Based on the obtained results it was stated that:1.) the Atlantic assemblages were strongly dominated by epipelic diatoms, while the Baltic microphytobenthos was more diverse and cyanobacteria, next to diatoms, were also very important component,2.) it was shown that the Atlantic microphytobenthos was well acclimated to rather low light intensities, while the Baltic assemblages showed good utilization of higher irradiance,3.) the Atlantic diatoms were more susceptible to photoinhibition than the Baltic microalgae,4.) the photosynthetic activity described for the undisturbed microphytobenthos communities revealed circadian and circatidal rhythms, which seemed to be controlled by endogenous factors, supporting diatoms’ behavioural adaptations i.e., vertical migration,5.) in case of the Baltic microphytobenthos, the lack of the ability to move caused their physiological processes the first line of defence against excess irradiances. The analysis revealed extreme flexibility of PSII which was able to follow rapidly the short-term changes in ambient light