Résumé : Au Canada, près de 80% des émissions totales, soit 692 Mt eq. CO[indice inférieur 2], des gaz à effet de serre (GES) sont produits par les émissions de dioxyde de carbone (CO[indice inférieur 2]) provenant de l’utilisation de matières fossiles non renouvelables. Après la Conférence des Nations Unies sur les changements climatiques, COP21 (Paris, France), plusieurs pays ont pour objectif de réduire leurs émissions de GES. Dans cette optique, les microalgues pourraient être utilisées pour capter le CO[indice inférieur 2] industriel et le transformer en biomasse composée principalement de lipides, de glucides et de protéines. De plus, la culture des microalgues n’utilise pas de terre arable contrairement à plusieurs plantes oléagineuses destinées à la production de biocarburants. Bien que les microalgues puissent être transformées en plusieurs biocarburants tels le bioéthanol (notamment par fermentation des glucides) ou le biométhane (par digestion anaérobie), la transformation des lipides en biodiesel pourrait permettre de réduire la consommation de diesel produit à partir de pétrole. Cependant, les coûts reliés à la production de biodiesel à partir de microalgues demeurent élevés pour une commercialisation à court terme en partie parce que les microalgues sont cultivées en phase aqueuse contrairement à plusieurs plantes oléagineuses, ce qui augmente le coût de récolte de la biomasse et de l’extraction des lipides. Malgré le fait que plusieurs techniques de récupération des lipides des microalgues n’utilisant pas de solvant organique sont mentionnées dans la littérature scientifique, la plupart des méthodes testées en laboratoire utilisent généralement des solvants organiques. Les lipides extraits peuvent être transestérifiés en biodiesel en présence d’un alcool tel que le méthanol et d’un catalyseur (catalyses homogène ou hétérogène). Pour la commercialisation du biodiesel à partir de microalgues, le respect des normes ASTM en vigueur est un point essentiel. Lors des essais en laboratoire, il a été démontré que l’extraction des lipides en phase aqueuse était possible afin d’obtenir un rendement maximal en lipides de 36% (m/m, base sèche) en utilisant un prétraitement consistant en une ébullition de la phase aqueuse contenant les microalgues et une extraction par des solvants organiques. Pour l’estérification, en utilisant une résine échangeuse de cations (Amberlyst-15), une conversion des acides gras libres de 84% a été obtenue à partir des lipides de la microalgue Chlorella protothecoïdes dans les conditions suivantes : température : 120°C, pression autogène, temps de réaction : 60 min, ratio méthanol/lipides: 0.57 mL/g et 2.5% (m/m) Amberlyst-15 par rapport aux lipides. En utilisant ces conditions avec une catalyse homogène (acide sulfurique) et une seconde étape alcaline avec de l’hydroxyde de potassium (température : 60°C ; temps de réaction : 22.2 min; ratio catalyseur microalgue : 2.48% (m/m); ratio méthanol par rapport aux lipides des microalgues : 31.4%), un rendement en esters méthyliques d’acides gras (EMAG) de 33% (g EMAG/g lipides) a été obtenu à partir des lipides de la microalgue Scenedesmus Obliquus. Les résultats démontrent que du biodiesel peut être produit à partir de microalgues. Cependant, basé sur les présents résultats, il sera necessaire de mener d’autre recherche pour prouver que les microalgues sont une matière première d’avenir pour la production de biodiesel. / Abstract : In Canada, near 80% of the greenhouse gases (GHG), 692 Mt eq. CO[subscript 2], are produced by CO[subscript 2] emissions from non renewable fossil fuel used. Following the United Nations conference on climate changes (COP21) (Paris, France), several countries have the objective to reduce their GHG emissions. Consequently, the microalgae should be used to trap industrial carbon dioxide and transform them to a biomass composed of lipids, carbon hydrates and proteins. Moreover, this type of culture does not require arable land in opposition to several oleagineous plant used to produce biofuels. Despite the fact that microalgae can be transformed to several biofuels as bioethanol (among others by fermentation) or biomethane (by anaerobic digestion), the lipid transformation into biodiesel shoud allow reducing the petrodiesel consumption. However, the cost linked to the biodiesel production from microalgae remain relatively high far for a short term commercialisation partially because microalgae are cultivated in aqueous phase in opposition to several oleagineous plants increase the biomass harvesting and the lipid extraction cost. Despite de fact that several techniques of microalgae lipids recovery which do not use organic solvents as mentioned in the literature, most methods tested in laboratory generally used organic solvents. The lipids extracted can be transformed into biodiesel in presence of an alcool such as methanol and a catalyst (homogeneous or heterogeneous). For the microalgae biodiesel commercialization, the respect of ASTM standards is an essential point. At the laboratory scale, it was shown that the lipid extraction in aqueous phase was possible to obtain a maximum yield of 36wt% (dry weight) by using a boiling pretreatment of the aqueous phase microalgae followed by an extraction with organic solvents. For the esterification of FFAs with a strong acid resin (Amberlyst-15), a FFAs conversion of 84% was obtained from Chlorella protothecoides microalgae lipids in the following conditions: temperature: 120°C, autogeneous pressure, reaction time: 60 min, methanol/lipids ratio: 0.57 mL/g and 2.5wt% Amberlyst-15 compared to lipids. With the same reaction conditions (1st step) with a homogeneous catalyst (H[subscript 2] SO[subscript 4]) and an alkaline second step with a catalyst of potassium hydroxide (KOH) (temperature: 60°C; reaction time: 22.2 min ; catalyst to microalgue ratio: 2.48wt%; methanol to lipids ratio: 31.4%), a fatty acid methyl ester (FAME) yield of 33% (g FAME/g lipids) was obtained from the Scenedesmus obliquus microalgae lipids. These results showed that biodiesel can be produced from microalgae lipids. However, based on these results, further research had be conducted in order to prove that microalgae are a promising raw matrial to produce biodiesel.

Ce mémoire de thèse a pour but de présenter un modèle de prédiction du transport des algues en mer le long des côtes. La méthode choisie a été d'utiliser un code industriel eulérien pour prédire l'écoulement moyen sur une grande surface, et d'ensuite ajouter un modèle lagrangien pour prédire le mouvement des particules individuelles. Ce modèle lagrangien comporte trois étapes. Premièrement, les caractéristiques moyennes du fluide trouvées avec le modèle eulérien sont utilisées pour alimenter un modèle stochastique pour trouver les vitesses turbulentes du fluide à l'emplacement des particules modélisant les algues. Ensuite ces vitesses turbulentes sont utilisées à travers les composantes de la force de traînée, de l'inertie, de la force de Basset et de la poussée d'Archimède pour trouver les vitesses des corps. La dernière étape consiste à utiliser ces vitesses des corps pour calculer leurs trajectoires. Une méthode avec un intégrateur exact a été développée pour résoudre ces équations. Ce modèle a ensuite été validé grâce à deux expériences. Dans la première expérience, des sphères de tailles différentes ont été lâchées dans deux fluides avec des densités différentes, où une turbulence stationnaire quasi-homogène a été générée en utilisant une paire de grilles oscillantes. Dans la deuxième expérience des particules sphériques ont été lâchées dans un écoulement non homogène. Cet écoulement a été obtenu en obstruant partiellement un canal, afin qu'une zone de recirculation soit générée. Le modèle de transport des particules a ensuite été testé sur des simulations d'un écoulement réel le long des côtes normandes, dans lequel des particules numériques représentant des algues ont été lâchées / The aim of this PhD thesis was to develop a model to predict the motion of algae in sea waters along a coastline. The method chosen was to use a large Eulerian industrial code to model the mean flow, and add Lagrangian model to predict the motion of individual particles. This Lagrangian modelis a three-step model. In the first modelling step, the mean flow characteristics at the location of the particles (solid bodies modelling the algae) are extracted from the Eulerian model and imputed into a stochastic model to find the turbulent fluid velocities. These fluid velocities are used in the second step to solve for the solid body velocities, by solving for the drag, momentum, buoyant and Basset history forces. The final modelling step is to use these solid body velocities to calculate the trajectories of particles. An exact integrator method was then developed to solve for these equations. The model was then validated using two experiments. Firstly sphere of different size were released in fluids of different densities, where a stationary quasi-homogeneous turbulence. This turbulence was generated by oscillating a pair of grids. In the second experiment spherical particles were released in anon-homogeneous turbulent flow. This flow was achieved by partially obstructing a channel, so that a recirculation zone was generated. The particle transport model was then tested numerically using the simulations of a real flow along the coasts of Normandy where numerical particles representing algae were released

Un premier pan de ma thèse concerne deux différents mécanismes de sauvetage du Y par le X. Premièrement, j'ai participé à une controverse sur la compensation de dosage chez les mammifères. Une hypothèse avait été proposée dans les années 60 par Susumo Ohno, proposant un mécanisme de compensation en deux temps. Chez les mâles, la perte de nombreux gènes sur le Y entraîne un déséquilibre de dosage car ces gènes qui étaient précédemment présents en deux copies sont devenus unicopie, soit une division d'expression par deux. Selon l'hypothèse d'Ohno, chez les mammifères en réponse à cela le X aurait doublé son expression, mais dans les deux sexes menant ainsi à une expression trop élevée chez les femelles. Ce deuxième problème de dosage aurait alors été résolu par la mise en place d'une inactivation aléatoire de l'un des deux X chez les femelles. Tandis que la deuxième partie de l'hypothèse d'Ohno, l'inactivation du X, a été très étudiée, la première partie est restée spéculative jusqu'aux années 2000. En étudiant des données d'expression du X humain j'ai pu montrer, de manière concomitante avec d'autres auteurs, que la première partie de l'hypothèse d'Ohno n'est pas totalement vraie car seule une partie des gènes sont sur-exprimés. J'ai ensuite participé à l'écriture d'une revue visant à donner une explication alternative à la compensation de dosage pour l'évolution de l'inactivation du X chez les femelles mammifères. Deuxièmement, j'ai étudié la présence de conversion génique X-Y dans plusieurs gènes, au sein de nombreuses espèces de primates. Mes travaux me mènent à discuter le fait que ce type d'évènement soit effectivement favorisé par la sélection. Je pose l'hypothèse que ces conversions géniques ont été maintenues de manière neutre. Ces deux travaux ne vont pas dans le sens d'un chromosome X sauvant le Y avec beaucoup de zèle. Dans un dernier temps, m'éloignant des espèces modèles, j'ai étudié les chromosomes sexuels particuliers d'une algue brune : Ectocarpus siliculosus. Cela m'a permis de vérifier si le scénario évolutif actuel des chromosomes sexuels est toujours valide dans un groupe d'eucaryotes séparé des animaux depuis plus d'un milliard d'années / The first part of my thesis concerns two different mechanisms of the Y being rescued by the X. Firstly, I contributed to a controversy on mammalian dosage compensation. During the 60s Susumo Ohno hypothesized a two-step dosage compensation mechanism. In males, the high loss of Y-linked genes led to a dosage imbalance: these genes were previously present in two allelic copies and became unicopy, meaning that their expression has been halved. According to Ohno’s hypothesis, in response to this imbalance the mammalian X would have doubled its expression in the two sexes, resulting in a to high expression in females. This second dosage imbalance would have been resolved by the random inactivation of one of the two Xs in females. Whereas the second part of Ohno’s hypothesis, the X-chromosome inactivation, has been well studied, the first part remained speculative until the 2000s. I studied human X-linked expression data and was able to show, concomitantly with other authors, that the first part of Ohno’s hypothesis is not totally true as only some of the X-linked genes are hyperexpressed. I later participated in the writing of a review aiming to give an alternative hypothesis for the evolution of X-chromosome inactivation in mammalian females than dosage compensation. Secondly, I studied signatures of X-Y gene conversion in several genes within numerous primate species. Myresults led me to discuss if these events were indeed selected for. I hypothesize that these gene conversion events occurred in a neutral manner. These two different studies suggest that the X chromosome may not be as much a help for the Y as has been suggested. Lastly, moving away from model species, I studied the peculiar sex chromosomes of a brown alga: Ectocarpus siliculosus. This work allowed me to test if the current hypotheses on sex chromosome evolution still hold in a eukaryotic group that diverged from animals more than one billion years ago

L’émergence des méthodes de déréplication comme moyen d’identification rapide des substances naturelles connues implique le développement conjoint d’outils informatiques dédiés au traitement et à l’analyse des données spectrales. Dans ce contexte, les travaux présentés dans ce mémoire ont porté sur le développement de deux méthodes in silico de déréplication par résonance magnétique nucléaire (RMN). La première méthode, DerepCrud, permet l’identification des molécules naturelles à partir d’extraits naturels bruts en utilisant des données de RMN du 13C. La méthode permet de comparer des spectres de RMN 1D du 13C issus de l’analyse d’un extrait naturel à ceux des molécules naturelles répertoriées dans une base de données locale afin de pouvoir identifier les composés majoritaires. La deuxième méthode, BCNet, permet d’exploiter les données RMN bidimensionnelles (HMBC et HSQC) pour la déréplication de molécules naturelles. L’algorithme construit un réseau de corrélations HMBC formés par les signaux appartenant aux différentes molécules constituant un extrait puis isole les signaux de chaque molécule grâce à l’utilisation d’algorithmes de détection de communautés. Les molécules sont enfin identifiées en effectuant une recherche dans la base de données des corrélations HMBC. A la fin de la procédure, la présence des molécules identifiées est confirmée par une comparaison de leurs corrélations HSQC théoriques (aussi issues de la base de données) avec les corrélations expérimentales correspondantes afin de renforcer la précision de l’identification. / The emergence of dereplication strategies as a new tool for the rapid identification of the natural products from complex natural extracts has unveiled a great need for cheminformatic tools for the treatment and analysis of the spectral data. The present thesis deals with the development of in silico dereplication methods based on Nuclear Magnetic Resonance (NMR). The first method, DerepCrud, is based on 13C NMR spectroscopy. It identifies the major compounds contained in a crude natural extract without any need for fractionation. The principle of the method is to compare the 13C NMR spectrum of the analyzed mixture to a series of 13C NMR chemical shifts of natural compounds stored in a local database. The second method, BCNet, is designed to exploit the richness of 2D NMR data (HMBC and HSQC) for the dereplication of the natural products. BCNet traces back the network formed by the HMBC correlations of the molecules present in a naturel extract, then isolates the groups of correlations belonging to the individual molecules using a community detection algorithm. The molecules are identified by searching these correlations within a locally constructed database that associates natural product structures and 2D NMR peak positions. Finally, the HSQC correlations of the molecules identified during the previous step are compared to the experimental HSQC correlations of the studied extract in order to increase the quality of identification accuracy.

Les acides gras libres et liés, comprenant les acides monocarboxyliques saturés et insaturés, les acides dicarboxyliques, les (α, β, ω, et ω-1) hydroxyacides et les acides phénoliques, ont été analysés le long d'une carotte sédimentaire de Cadagno (Suisse) dans le but de déterminer les variations des sources et des conditions de déposition de la matière organique en fonction de la profondeur. Les résultats montent que des événements épisodiques tels que les avalanches, glissements de terrains, crues torrentielles, sont plus fréquents entre 0 et 51 cm. Par contre, entre 51 et 245 cm, la sédimentation était plus calme, faible et caractérisée par une contribution plus élevée de la matière organique des plantes supérieures. L'étude microscopique de la matière organique confirme aussi ces résultats. Des acides gras branchés iso- et anteiso- ayant un nombre d'atomes de carbone entre C21 et C29 non mentionnés dans la littérature géochimique jusqu'à présent, ont été détectés dans les fractions liées. Ils proviennent probablement des bactéries spécifiques à ce lac. Finalement, il a été démontré que la source des α- et β-hydroxyacides sédimentaires ayant un nombre d'atomes de carbone < c10 est la même que celles de leurs homologues supérieurs, c.à.d., les bactéries gram-négatives.

Les écosystèmes aquatiques sont un récepteur privilégié des micro-polluants. Ils contiennent aussi des matières organiques (MO) naturelle ou anthropiques. Les interactions entre les contaminants et les MO déterminent en grande partie la biodisponibilité des polluants. Par le passé, de nombreux travaux ont été consacrés à l'étude des interactions entre les contaminants et les MO humiques, très hydrophobes et non dégradables. Cependant, les MO des milieux anthropisés sont généralement plus hydrophiles et sujettes à la dégradation bactérienne. Ce travail s'intéresse à l'influence des MO des milieux anthropisés sur la biodisponibilité des Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) et l'évolution de cette influence au cours de la biodégradation des MO. Une mise en évidence expérimentale en laboratoire et in situ et une modélisation de l'influence de la MO sur la biodisponibilité des HAP et de son évolution au cours de la minéralisation bactérienne sont proposées.

The discipline of ecology is habitually divided up into a whole range of different specialities, and this thesis forms part of what is commonly known as "community ecology" (Diamond and Case 1986). To be more precise, my work has centred on the degree to which the trophic relationships that exist between the organisms constituting a food web govern the structure and dynamics of the communities they form. I approached the subject from an experimental point of view and all the work was carried out in the field by means of what are referred to as "natural experiments", with all the advantages and disadvantages that this supposes. The chosen ecosystem was the coastal marine benthos or, to be more specific, rocky infralittoral communities, a propitious place in which to work since this setting has seen the production of some highly important contributions to community ecology, above all in the development of experimental techniques (review by Castilla 2000).Owing to the existence of previous investigations, my work, strictly speaking, does not break any new ground, since the subject matter has already been well studied in other oceans (see Castilla 2000 for a revision). Paradoxically, the Mediterranean, them cradle of the natural sciences (Aristotle, 350 BC) and home to the invention of scuba diving by Gagnan and Cousteau in 1944, has generally not been witness to any of the most important advances in experimental benthic science. Whilst not wanting to question the universality of discoveries regarding benthic communities made in other waters, it can surely not be an excessive precaution to attempt to understand the way regional peculiarities - the Mediterranean is a very singular sea in many ways (Margalef 1985) - affect general principals.One highly significant way in which benthic experiments in the Mediterranean are playing a part in current debate is the role that marine reserves or protected marine areas (PMAs) can be expected to play as management tools in ecosystems adversely affected by human action. In this sense, my work shares a characteristic with many others: the use of marine reserves as experimental sites that can be compared with nearby unprotected zones in order to try and judge their worth.As a final reflection on the main object of study in my thesis it is worth remarking that the system under study relates on a trophic level macroscopic algae - the main primary producers in the phyto-benthos - to their herbivores, which in the coastal Mediterranean benthos are essentially a sea urchin (Paracentrotus lividus), a fish, the salema (Sarpa salpa), and a guild of omnivorous fish that include optional grazers of algae and predators on sea urchins. My study investigated the interactions taking place between all the actors in this complex community and not just the interactions occurring between a certain group of species, although inevitably, given its central position, the sea urchin Paracentrotus lividus has been the focal point of our efforts. As a means of simplifying, throughout this paper I often refer to the "triangle" 'algae-sea urchins-fish', which is described in more detail in Annex 1.I feel that my work has two main applications. Aside from any knowledge gained from the experimental study of the interactions within a complex community under natural conditions, our results have, firstly, a clear role to play in the management of coastal areas and biological conservation in general. It is known that high densities of sea urchins can cause a regression and a loss of diversity in algal communities (that can be compared to the effects of desertification on the biodiversity of forest ecosystems).Studying experimentally the mechanisms that regulate these interactions is a way of searching for valid management criteria. Secondly, we looked at the relevance of the role played by changes of anthropic origin such as eutrophication or overfishing in the proliferation of sea urchins and the regression of algal communities. / Dins el ventall d'especialitats en que s'acostuma a dividir l'ecologia, aquesta tesi s'enquadra en l'anomenada "ecologia de comunitats" (Diamond i Case 1986). Amb més precisió, el meu treball ha estat dedicat a investigar el grau en que les relacions tròfiques entre els organismes que formen una xarxa tròfica arriben a governar l'estructura i dinàmica de la comunitat que formen. L'aproximació es experimental i tot el treball s'ha realitzat al camp, basat en el que hom anomena "experiments naturals" amb les seves virtuts i inconvenients. L'ecosistema triat ha estat el bentos marí litoral, i en concret les comunitats de l'infralitoral rocós. Es tracta d'un marc de treball favorable, ja que aquest escenari ha produït algunes de les contribucions més importants a l'ecologia de comunitats, sobretot en el que fa al desenvolupament de la seva vessant experimental (revisat per Castilla 2000).A causa d'aquests treballs precedents, una part dels objectius del meu treball no és estrictament novedosa, ja que han estat molt estudiats en altres mars (veure Castilla 2000 per a una revisió). Paradoxalment tractant-se del mar que ha estat el bressol de les ciències naturals (Aristòtil, cap el 350 a.C.) i de la invenció de l'escafandre autònom per Gagnan i Cousteau el 1944, la Mediterrània ha quedat en gran mesura fora de l'àrea on han tingut lloc els avenços de l'ecologia bentònica experimental. Tot i que confíem en l'universalitat de les descobertes més sòlides de l'ecologia de comunitats bentòniques, mai serà una precaució excessiva per als ecòlegs copsar la forma en que les particularitats regionals (la Mediterrània es un mar en molts sentits singular; Margalef 1985) modelen aquests principis generals.A més, almenys en una part sí que les experiències d'ecologia bentònica mediterrànies participen de la més disputada actualitat, i és en el paper que hom pot esperar que realitzin les Reserves Marines o Àrees Marines Protegides (MPA's) com eines de gestió racional d'uns ecosistemes massa castigats per l'acció humana. En aquest sentit el meu treball comparteix amb molts altres que es realitzen actualment el tret d'utilitzar les Reserves Marines com un dels tractaments experimentals estudiats i, per comparació amb el que succeeix a les zones properes no protegides, tracta d'esbrinar els seus efectes.Per acabar de focalitzar el tema objecte de la meva tesi només cal afegir que el sistema estudiat és el que relaciona tròficament les algues macroscòpiques, com principals productors primaris del fito-bentos, amb els seus herbívors, que al bentos litoral mediterràni es poden simbolitzar en una espècie de garota de mar ("Paracentrotus lividus") i un peix ("Sarpa salpa"), i amb el gremi de peixos omnívors entre els que es compten opcionals pasturadors d'algues i depredadors de les garotes herbívores. L'estudi aborda les interaccions entre tots els elements d'una comunitat complexa, i no només d'algunes espècies selectes, encara que, pel seu paper central, la garota "Paracentrotus lividus" ha concentrat més esforços que la resta. Al llarg de la memòria i per simplificar, parlarem sovint d'aquest "triangle" algues-garotes-peixos, que es descriu amb més detalls en l'Annex 1.Crec que l'interès d'aquest treball pot ser doble. Més enllà del coneixement que pot aportar a l'Ecologia de comunitats l'estudi experimental de les interaccions d'una comunitat complexa en condicions naturals, els resultats tenen un clar interès aplicat per a la gestió dels litorals i per a la biologia de la conservació. És sabut que altes densitats de garotes poden provocar la regressió de les comunitats algals i una forta pèrdua de diversitat (que pot ser comparada als efectes de la desertització sobre la biodiversitat dels ecosistemes forestals). Estudiant experimentalment els mecanismes que regulen aquestes interaccions busquem aportar criteris vàlids per a la gestió. Un tema d'especial interès ha estat esbrinar quin paper han pogut jugar canvis d'origen antròpic, com els derivats de l'eutrofització o de la sobre-pesca, en la proliferació de les garotes i la regressió de les comunitats algals.

Le travail réalisé au cours de cette thèse s'intègre dans la problématique générale de l'étude des processus de spéciation, en prenant comme espèces modèles de grandes algues brunes marines (Ordre des Laminariales, appelées " kelps "). Ces algues forment de véritables forêts dans les eaux tempérées froides et ont une importance économique, pour l'industrie des alginates et pour la récolte d'invertébrés marins vivant dans ces forêts. Malgré leur importance écologique et économique, et leur grande diversité en nombre d'espèces dans certaines régions du monde, les mécanismes favorisant la spéciation et contribuant à l'isolement reproducteur ont été très peu étudiés chez ces espèces. Mon travail de thèse a permis de mettre en évidence l'existence de deux espèces cryptiques au sein du complexe " Lessonia nigrescens " le long des côtes chiliennes. Je me suis tout d'abord attachée à comprendre l'histoire des deux taxa, et à discuter les différentes hypothèses à l'origine de cette spéciation. Ensuite, je me suis intéressée aux mécanismes qui permettent actuellement le maintien de l'intégrité des espèces cryptiques de L. nigrescens, en particulier dans la région de contact entre leurs aires de distribution.

Certaines façades présentent des développements verts, rouges ou noirâtres, d'origine biologique. Ces salissures nuisent à l'aspect esthétique du bâtiment et peuvent entraîner à long terme une dégradation structurale du revêtement colonisé. Ce développement biologique peut ainsi engendrer des frais liés au ravalement ou, à plus long terme, à la rénovation de la façade. Des biocides incorporés dans les revêtements permettent actuellement de retarder l'implantation des organismes incriminés. Cependant, les dernières réglementations européennes tendent à restreindre l'utilisation de ces produits, ce qui nécessite la mise au point de matériaux efficaces et durables, de surcroît compatibles avec l'environnement.<br />Paradoxalement, les algues microscopiques et les cyanobactéries constituant ces biofilms sont peu connues en France. La première approche de ce projet a donc consisté à prélever des fractions de revêtements de façade colonisés afin d'identifier les micro-organismes s'y développant. 22 espèces d'algues et 25 espèces de cyanobactéries ont ainsi été observées dans les 71 prélèvements analysés, les algues étant dominantes sur tous types de matériaux.<br />Les facteurs favorisant l'implantation et le développement de ces micro-organismes ont ensuite été étudiés. Un traitement statistique des données environnementales recueillies lors de la campagne d'échantillonnage a ainsi mis en évidence l'importance des facteurs climatiques liés à l'humidité, des facteurs permettant la dissémination des spores, tels que le vent ou la proximité de végétation, ainsi que l'importance de la nature du support colonisé. Cette dernière observation a pu être approfondie grâce à l'utilisation d'un banc d'essai permettant l'évaluation simultanée de différents matériaux quant à leur colonisation par des algues et des cyanobactéries isolées en façade au cours de cette étude. Ces essais ont montré que des facteurs tels que la porosité, la rugosité et le pH de surface des matériaux influent sur la colonisation par ces micro-organismes. <br />En parallèle, afin d'envisager le développement de matériaux défavorisant l'accroche des micro-organismes, les mécanismes d'adhésion d'une sélection d'algues sur des surfaces modèles ont été étudiés à l'aide d'une cellule à flux laminaire. Les surfaces hydrophiles ont provoqué le plus faible taux d'adhésion. L'exploitation de ces résultats a également mis en évidence l'initiation d'interactions hydrophobes et électrostatiques lors du processus d'adhésion.<br />Finalement, les polymères extracellulaires produits par une sélection de micro-organismes isolés en façade ont été analysés. Ils ont ainsi montré être de nature polysaccharidique, anionique et plus ou moins hydrophobe selon les souches les sécrétant. L'adsorption d'un polymère d'une souche de Klebsormidium flaccidum, algue verte dominante en façades en France, a été plus importante et plus forte sur des surfaces hydrophobes que sur des surfaces hydrophiles. En outre, la dégradation enzymatique des polymères de cette même souche tend à diminuer l'adhésion sur surface hydrophobe. Ces observations confirment donc l'hypothèse d'une intervention des polymères extracellulaires dans l'étape de contact du micro-organisme avec une surface, puis lors de l'étape de consolidation de cette adhésion, par le biais d'interactions hydrophobes et sans doute électrostatiques.

Mémoire (M.Ress.Renouv.)--Université du Québec à Chicoutimi, 1997. / Document électronique également accessible en format PDF. CaQCU