L’objectif de cette thèse était de développer un cadre conceptuel et méthodologique permettant d’évaluer l’impact global de l’alimentation sur la santé des consommateurs, en prenant en compte les dimensions microbiologiques, chimiques et nutritionnelles. Cette méthodologie a été développée à l’aide d’un cas d’étude portant sur l’alimentation des nourrissons (lait maternel et formules infantiles), incluant les facteurs suivants : C. sakazakii, Cryptosporidium, arsenic, polychlorobiphényles de type dioxine et acide docosahexaénoïque. Cinq modèles mathématiques probabilistes ont été développés pour quantifier les risques / bénéfices associés à chaque facteur. Ils ont été ensuite harmonisés, quand cela a été possible, à l’aide d’un indicateur commun de santé publique, le DALY. Les résultats ont été obtenus par simulation de Monte Carlo de second ordre afin de quantifier séparément l’incertitude et la variabilité. Les techniques probabilistes ont permis de prendre en compte d’une part la variabilité inhérente à la biologie (hétérogénéité entre individus d’une même population) et d’autre part l’incertitude liée au manque de connaissances et de données. De plus, la séparation de la variabilité et de l’incertitude a consolidé l’évaluation, permettant une interprétation plus cohérente des résultats et donc fournissant des informations plus complètes aux décisionnaires. La méthode mise en oeuvre dans ce travail de thèse pourra servir de base pour d’autres cas d’études et pourra aussi être utilisée pour continuer le développement méthodologique de l’évaluation risque-bénéfice. Cette démarche s’inscrit dans une approche plus générale d’analyse multi-critères des systèmes agronomiques et alimentaires / The objective of the present PhD project was to develop a conceptual and methodological framework to assess the overall impact of food consumed on human health, including microbiological, chemical and nutritional dimensions. This methodology was developed using a case study on infant milk-based diet (breast milk and infant formulas) taking into account the following selected factors: C. sakazakii, Cryptosporidium, arsenic, dioxin like polychlorinated biphenyls and docosahexaenoic acid. Five probabilistics mathematicals models were developed to quantify risks / benefits associated with these factors. When possible, they were harmonized using a common public health indicator, the DALY. Results were obtained by second-order Monte Carlo simulations in order to quantify separately the uncertainty and the variability. Probabilistic techniques enabled to take into account on the one hand the biology related to variability (heterogeneity between individuals of the same population) and on the other hand the uncertainty linked to the lack of knowledge and data. In addition, separation of variability and uncertainty strengthened the evaluation by enabling a more accurated interpretation of results and by providing more comprehensive information for policy makers. The method used in this PhD thesis can be considered as a robust basis for other case studies and can be also used to continue methodological development in risk-benefit assessment. This approach is also part of a broader area: the multi-criteria decision analysis of agronomic and food systems

Durant ma thèse de doctorat, j'ai développé plusieurs modèles et méthodes d'évaluation des risques dans les systèmes de transport de matières dangereuses. En raison de la multiplicité des approches d'évaluation de risque, tous les modèles décrits, définis et utilisés sont fondés sur la définition classique du risque technologique - liés à l'activité de l'homme - la catégorie des risques accidentels, - ou d'un accident - d'un véhicule transportant des matières dangereuses. Cette définition des risques est la même pour les conduites que pour le transport par route, mais différentes approches méthodologiques pour l'évaluation des risques de transport peuvent être abordées : Au chapitre n°2: une définition générale des marchandises dangereuses a été réalisé ainsi que différents types de matières dangereuses considérées. Ensuite, l'étude a été focalisé sur les hydrocarbures ainsi que sur les réglementations qui y sont liés. Dans le chapitre n°3, l'étude a porté sur la définition des risques dans le transport des matières dangereuses, respectivement, dans le cas des pipelines ainsi que pour le transport routier. Au cours du 4ème chapitre, une description complète de la méthodologie d'évaluation des risques de pipelines a été réalisé. Par la suite, au chapitre n°5, un modèle innovant et technologique a été utilisé afin de décrire un scénario d'accident du GPL par route et d'évaluer son impact sur la population concernée. Au chapitre n°6, j'aborde des modèles et des méthodes innovants pour l'évaluation des risques et le contrôle de la DGT par route. Cette méthodologie est basée sur une approche "Risk averse decision making" . Au chapitre n°7, une loi de contrôle optimale de la DGT a été développé et appliqué dans le cas d'une infrastructure critique, spécifiquement, dans le cas des tunnels. Enfin, le chapitre n°8 a pour objectif de résumer mon travail en termes de résultats obtenus au cours de ma thèse.

La construction d'un grand barrage est un projet aux conséquences économiques et sociales importantes voila pourquoi elle doit être précédée d'une étude opérationnelle et socio-économique détaillée. En premier lieu, l'étude opérationnelle doit porter sur les dimensions et le régime d'utilisation du barrage, la configuration géographique de son bassin de drainage et ses caractéristiques hydrologiques aussi bien que sur les contraintes de type environnemental qui peuvent s'exercer dans un cadre législatif national ou international. En second lieu, l'étude socio-économique doit prendre en compte tous les paramètres susceptibles d'influencer sur la durabilité du projet. Jusqu'à une époque récente, la large majorité des barrages était financée et gérée par le secteur public. Ainsi la profitabilité des projets n'était pas un élément prépondérant dans la décision de les construire. De nos jours, la libéralisation du marché de l'énergie dans les pays développés a conduit à la privatisation des infrastructures énergétiques et par voie de conséquence à l'application de nouveaux objectifs économiques dans le financement et la gestion des projets de barrage. Les décisions d'investissement sont conditionnées par l'évaluation de leur viabilité technique et de leur profitabilité tout au long de leur durée de vie qui est typiquement de 50 ans. Cette évaluation est basée sur l'usage d'un critère quantitatif nommé Valeur Actualisée Nette (VAN) aussi appelé Net Present Value en anglais (NPV). Cependant, comme l'eau est le fluide nécessaire au fonctionnement des centrales hydroélectriques, leur exploitation interfère avec la gestion des ressources en eau du bassin hydrographique qui les accueille. De ce point de vue, de nouvelles pratiques et réglementations ont été introduites dans l'Union Européenne par la Directive Cadre sur l'Eau (idem, WFD en anglais). Cette directive contraint chaque projet d'exploitation des ressources en eau à suivre des recommandations portant sur ses conséquences sociales et son impact sur l'environnement en respectant des contraintes à long terme relatives à sa durabilité en cas de changement climatique. Le travail présenté porte sur l'exploration du couplage entre différents modèles mathématiques traitant de l'hydrologie, l'exploitation hydroélectrique, le changement climatique et l'évaluation économique dans le but de proposer les moyens d'effectuer des décisions équilibrées satisfaisant aux exigences des critères de financement de projet , au bien-être du public et aux pratiques qu'exigent la gestion de bassin hydrographique. Ce travail est illustré par l'étude du futur barrage de Temenos, projet mixte de production électrique et d'irrigation intéressant le bassin hydrographique du Mesta-Nestos. Ce bassin est partagé entre la Bulgarie pour sa partie amont et la Grèce pour sa partie aval. La rivière termine son cours dans la mer Egée après avoir formé le delta du Nestos dont la majorité de la surface est occupée par un système d'irrigation. Deux ouvrages hydroélectriques occupent actuellement la partie montagneuse du bassin du Nestos. Il s'agit du barrage de Thissavros dont le réservoir a une capacité de 565 millions m3 et du barrage de Platanovryssi situé en aval du précédent et dont la capacité est de11 millions m3. Les deux barrages sont liés par un système de rétro-pompage STEP (Station de Transfert d'Énergie par Pompage). Le futur projet Temenos devrait être exclusivement financé sur fonds privés. Situé en aval des deux barrages précédents, il est configuré pour augmenter la production d'électricité du précédent complexe et pour réguler le système d'irrigation de la basse vallée agricole du Nestos Les scénarios de changement climatique (SRES) développés par le Groupe d'Experts Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat (GIEC ou IPCC, en anglais) prévoient de possibles changements climatiques décrits à l'échelle mondiale. Plus précisément, selon les résultats des modèles de circulation globale (GCM), la moyenne mondiale annuelle de la température de surface pourrait augmenter de 1.4 à 5.8°C sur une période allant de 1990 à 2100. Cette augmentation de température pourrait entrainer une augmentation de l'évaporation et influencer le régime des précipitations. Dans ce cas, un impact notable pourrait en résulter sur l'exploitation des installations hydroélectriques dont l'exploitation est particulièrement sensible à la quantité, au rythme et à la répartition géographique des précipitations et des températures. L'étude du changement climatique sur la zone du Mesta-Nestos est base sur les résultats du modèle climatique régional CLM de l'Institut de Météorologie Max Planck, Allemagne. Elle s'intéresse plus particulièrement aux scénarios B1 et A1B produits par le SRES. Le modèle CLM effectue un transfert à l'échelle locale des résultats du modèle global atmosphère-océan ECHAM5/MPIOM utilisés comme forçage. CLM est en particulier conditionné par les conditions aux limites du relief local. Les séries mensuelles de température, précipitation et évapotranspiration produites par CLM ont été utilisées comme données d'entrée du modèle hydrologique distribué MODSUR-NEIGE de manière à simuler le régime hydrographique du bassin en cas de changement climatique. Ce modèle est couplé au modèle de barrage HEC-ResSim décrivant en détail tous les éléments techniques du complexe hydroélectrique du Nestos et des réseaux d'irrigation existant dans le delta du Nestos ainsi que leur future extension à la plaine de Xanthi. Enfin, l'évaluation de la viabilité du projet Temenos en conditions de changement climatique a été effectuée à l'aide d'un nouvel outil économique basé sur le calcul de la VAN et spécialement développé pour les besoins de l'étude. La thèse propose une approche holistique de l'évaluation de projet qui dépasse le strict cadre économique. Le calcul de la VAN a été étendu de façon à réunir les éléments de strict rendement économique (recettes tirées de la vente de l'énergie électrique et de l'eau d'irrigation ainsi que l'accroissement du revenu des agriculteurs) avec des éléments concernant les « externalités » du projet que sont la valeur de l'environnement (coût de restauration du bon état des eaux de surface dans le cas où le débit environnemental minimal ne peut être maintenu) et les bénéfices sociaux (compensations aux agriculteurs dans le cas où les débits d'irrigation ne peuvent être délivrés). On argumente le fait que cette approche combinée offre un outil efficace d'évaluation du projet selon une approche de développement durable. De plus, l'étude d'impact des scenarios de changement climatique a été augmentée d'une étude portant sur les conséquences que pourraient avoir différentes hypothèses d'évolution de la politique de gestion transfrontalière du bassin en relation avec l'exécution du traité de débit signé entre la Bulgarie et la Grèce à propos des eaux du Mesta-Nestos. Enfin, dans un contexte d'application des recommandations de la Directive Cadre de l'Eau (WFD), on propose d'explorer l'utilisation des méthodes de décision multicritère (MCDA, en anglais) pour gérer les conflits d'intérêt des différents acteurs du bassin dans la phase d'acceptation du projet Temenos et dans sa phase d'exploitation.