Dans la perspective d'un stockage en couche géologique profonde, la libération des radionucléides dans le champ proche du site de stockage est contrôlée par l'altération de la matrice vitreuse par l'eau du site ayant préalablement corrodé les enveloppes métalliques entourant le verre. L’objectif général de cette thèse est d’apporter de nouveaux éléments de compréhension des mécanismes régissant l’impact des cations de Fe sur l’altération du verre selon qu’ils proviennent du verre ou de la solution. Pour atteindre cet objectif, des études ont été conduites sur des systèmes simplifiés par rapport au cas industriel ce qui présente un intérêt indéniable pour obtenir une meilleure compréhension du rôle du Fe dans des systèmes plus complexes. Une première série d’expérience a été réalisée par altération de verres quaternaires (SiO2-B2O3-Na2O-Fe2O3) en eau initialement pure ou en solution de FeCl2. L’altération de verres à différentes teneurs en Fe en eau initialement pure a permis de mettre en évidence que le Fe présent dans le réseau vitreux à un effet bénéfique en régime de vitesse initiale. Cependant, à long terme, la présence de Fe dans le verre tend à détériorer les capacités passivantes de la couche d’altération formée à la surface du verre ce qui a pour conséquence de diminuer la durabilité de ce dernier. Des expériences menées sur ces mêmes verres en solution de FeCl2 montrent une altération plus importante qu’en eau initialement pure. La précipitation de phyllosilicates de Fe a été observée, cette dernière imposant le pH de la solution à une valeur de 6,2. Ce pH légèrement acide va favoriser les phénomènes d’échanges ioniques et donc augmenter l’altération du verre par rapport aux expériences d’altération en eau pure. Une deuxième série d’expérience visant à l’obtention de grains de verres fortement altérés permettant l’étude structurale des pellicules d’altération a été réalisée. Il a été vu que les pellicules d’altération formées peuvent être différentes de celles obtenues en surface des échantillons altérés au cours de la première série d’expérience. Cette différence est imputée aux conditions expérimentales différentes imposées aux deux séries d’expérience. Cependant la présence de phyllosilicates de Fe a aussi été observée sur les grains de verres fortement altérés et qui ont la même structure que ceux précédemment déterminés. L’étude structurale a donc permis d’acquérir des informations sur le degré d’oxydation et l’environnement local du Fe et du silicium dans les phyllosilicates précipités. Les systèmes simplifiés étudiés au cours de cette thèse montrent des résultats différents de ceux rapportés dans littérature dans le cas de systèmes proches du cas réel. Cependant ils ont permis de mettre en lumière la nécessité de mieux contrôler les conditions expérimentales et l’apport de Fe en solution. / In the perspective of a deep geological repository, the radionuclides release in the near-field is ultimately controlled by the leaching of the nuclear glass matrix by water after the corrosion of the overpack. The main goal of this study is to bring new elements about the understanding of mechanisms governing the impact of iron cations on glass alteration. To achieve this objective, experiments have been conducted on simplified systems with regard to the industrial case in order to achieve a better understanding of the role of iron in more complex systems. A fist series of alteration experiments were conducted on quaternary glass (SiO2-B2O3-Na2O-Fe2O3) with different iron content in initially pure water or in FeCl2 solution. Experiments led in initially pure water put in evidence that the iron in glass matrix has a beneficial effect on the initial dissolution regime. However, the presence of iron in glass led to deteriorate the passivating layer properties of the altered layer formed during glass alteration at high reaction progess. This led to increase the alteration of glass. Experiments carried out in FeCl2 solutions show a greater alteration extent than in initially pure water. Iron silicate precipitation has been observed during these experiments and impose the pH of the medium to a value of 6.2. This acidic pH promotes ionic exchanges that led to an increase of alteration compared to experiments carried out in initially pure water. A second series of experience aimed to obtain strongly altered glass was carried out in order to do a structural study of alteration layers. Results show that alteration layers can be different from those obtained during the first series of experiment. This difference is attributed to the different experimental conditions imposed on the wo series of experiments. In these experiments, iron-silicate has also been observed and these phases have the same structure as the ones described before. This structural study permit to acquire information about the local environment of iron and silicon in precipitated phyllosilicate. The simplified systems studied in this thesis show results which are different from those reported in literature in the case of systems close to the real one. However, these results highlighted the need to have a better control of experimental conditions, especially in terms of iron cations supplies in solution.

Le chaulage est en un apport de Ca et Mg utilisé pour corriger les carences en cations des arbres dûes à l’acidité du sol. Les ectomycorrhizes (ECMs) apportent à l’arbre des nutriments d’origine organique et inorganique. Le fonctionnement de la communauté d’ECMs dépend de la disponibilité des éléments dans le sol, qui est modifiée par le chaulage. Les objectifs de cette étude sont donc de mesurer l’impact du chaulage sur la structure et le fonctionnement des communautés d’ECMs de hêtre et d’épicéa dépérissants, et de déterminer leur rôle dans l’amélioration de la nutrition minérale de l’arbre. Les résultats montrent que le chaulage est le deuxième facteur de structuration de la communauté des carpophores après l’arbre hôte. Le chaulage réduit l’abondance de mycorrhizes de morphotypes acidophiles au profit d’autres plus ubiquistes (Clavulina cristata sous épicéa et Lactarius subdulcis sous hêtre), confinées dans l’horizon organominéral et spécialisées dans la sécrétion potentielle de glucuronidase et de laccase, respectivement. Le chaulage augmente la sécrétion potentielle d’oxalate des ECMs sous hêtre, qui dépend en grande partie de l’activité des mycorrhizes de Lactarius subdulcis. Ce morphotype joue sans doute un rôle important dans l’altération des minéraux, d’autant plus que l’on observe une plus grande quantité d’éléments minéraux stockée dans ses ECMs. La comparaison qualitative des propriétés du sol, du fonctionnement des communautés d’ECMs, et de la nutrition des hêtres suggère que les ECMs, en particulier Lactarius subdulcis, jouent un rôle dans l’amélioration de la santé des arbres via l’assimilation de Ca et Mg, mais ces effets varient selon le type de sol. / Liming is a forestry practice consisting in Ca and Mg amendment used to correct tree cation deficiency induced by soil acidity. Ectomycorrhizae (ECM) provides the tree with nutrients derived both from mineral and organic sources. The ECM community structure and functioning is closely linked to soil nutrient availability, which is considerably modified by liming. The aims of this study were to assess, in declining beech and spruce stands, the impact of liming on ECM community structure and functioning, and to determine if ECMs take part in the improvement of tree mineral nutrition. Results showed that liming was the second factor of sporocarp community structuration after tree host. Liming also decreased the abundance of ECM tips of acidophilic morphotypes and induced the dominance of more ubiquist ones (Clavulina cristata for spruce, Lactarius subdulcis for beech). These morphotypes were confined in the organomineral layer and specialized in the potential secretion of glucuronidase and laccase, respectively. For beech, liming significantly increased the potential oxalate secretion by ECMs, which highly depends on the activity of Lactarius subdulcis. This morphotype is thus suspected to play an important role in mineral weathering, all the more that it accumulated more nutrients in its mantle in the limed plots. Qualitative comparison of liming effects on soil properties, ECM community functioning and beech nutrition showed that ECMs, especially a single morphotype as Lactarius subdulcis, can play an important part in the improvement of tree health, especially concerning Ca and Mg uptake. Liming effects appeared to be site-specific depending on the soil fertility.

Cette thèse adapte le modèle GRAAL, initialement dédié à la prédiction du comportement à long terme des verres nucléaires type R7T7, à l’étude de l’altération des verres basaltiques, matériaux considérés comme des analogues naturels des verres nucléaires. Cette thèse cherche à valider les hypothèses fondatrices du modèle GRAAL et évaluer sa robustesse en l’appliquant aux verres basaltiques. Pour ce faire, deux axes de recherche sont suivis. Le premier consiste à reparamétrer le modèle GRAAL pour le verre basaltique. Le travail de description de la couche amorphe qui se forme durant l’altération du verre, a été entrepris aux moyen d’expériences de lixiviation de verres basaltiques simplifiés à 90°C et différents pH (7 ; 8,5 et 10). Des fortes analogies observées sur le comportement des éléments ont permis de conserver une partie du paramétrage du modèle GRAAL dédié aux verres nucléaires. Des expériences ont également été conduites pour affiner la compréhension des mécanismes d’altération à long terme du verre basaltique. A fort progrès de réaction, l’altération du verre basaltique n’est pas limitée par un mécanisme diffusif, comme c’est le cas pour le verre nucléaire, mais par une très lente hydrolyse du réseau vitreux entretenue par la précipitation de phases secondaires. Ainsi une modification de la loi cinétique de dissolution du verre a été réalisée.Le modèle, reparamétré avec la même méthodologie que celle employée pour le paramétrer pour le modèle de verre nucléaire parvient à rendre compte avec justesse de l’altération du verre basaltique pour les pH faiblement basiques, renforçant ainsi la confiance que l’on peut accorder au modèle sur les prédictions liées au verre nucléaire. / This thesis adapts the GRAAL model, initially dedicated to the prediction of the long-term behavior of nuclear glasses, to basaltic glasses.This thesis intends to validate the relevance of the founding hypotheses of the GRAAL model as well as to assess its robustness. To achieve this, two lines of research were carried out simultaneously. The first was to re-parameterize the GRAAL model for basaltic glass compositions. To describe the amorphous layer formed during glass alteration, simple basaltic glasses were leached at 90 ° C and various pH (7, 8.5 and 10). Strong analogies observed on the behavior of the elements allowed to preserve a part of the parameterization of the GRAAL model. Experiments have also been conducted to improve the understanding of the mechanisms of basaltic glasses alteration in silica saturated conditions. It is shown that alteration of the basaltic glass is not limited by a diffusive mechanism like nuclear glass, but by a very slow hydrolysis of the vitreous network sustained by the precipitation of secondary phases. Thus, a modification of the kinetic law of the model controlling the dissolution of the glass was carried out.The model, then, accurately accounts for the alteration of basaltic glass in slightly alkaline conditions, thus reinforcing the confidence that can be given to the model on the predictions related to nuclear glasses.

L'objectif de ce travail est d'appréhender l'altérabilité des grès en s'appuyant sur la définition de paramètres physiques pertinents. Il est appliqué à l'évaluation de grès du Buntsandstein afin de contribuer à la sélection de faciès de restauration des monuments historiques du nord-est de la France et, plus particulièrement, de la cathédrale Notre Dame de Strasbourg. Pour y répondre, l'étude expérimentale comparative s'est fondée sur cinq faciès de carrière dont les sensibilités à l'altération doivent être appréciées et sur deux faciès mis en œuvre qui ont montré des cinétiques et des états d'altération divergents. La considération de ces faciès exposés a constitué un garde-fou qui permet d'apprécier la différence de tenue entre ces grès. Les caractéristiques des structures de pores et des matrices argilo-ferrugineuses impliquées dans la réponse dilatométrique des grès ont souligné la forte incidence de la quantité, de la nature et des propriétés de surface des argiles sur les comportements hydrodynamique et mécanique, à l'origine de leur fatigue. L'application de tests en laboratoire de résistance aux sels a mis en évidence l'implication des interactions minéraux-solution saline dans la réponse des grès à une contamination en NaCl et Na2SO4. La discrimination des faciès selon leur sensibilité à l'altération par les sels a pu être établie et un indice de sensibilité aux sels a été formulé. Les propriétés des matrices argileuses et la qualité des contacts de grains jouent un rôle déterminant dans la réponse des grès à l'altération par les sels. / The aim of this study was to highlight relevant stone parameters on which the durability of Triassic siliceous sandstones could be predicted in order to contribute to the selection of the potential restoration stones in the built heritage and especially on the cathedral of Strasbourg. An experimental comparative study was made on 5 quarry sandstones to discriminate and 2 exposed sandstones from the monument. The two exposed pieces showed opposite weathering behaviors and states of cohesion that could allow a better definition of the parameters involved in the salt weathering of sandstones. The pore structures and the clay coating properties of sandstones underlined the major role of the clay minerals (quantity, nature and specific surface area) in the dilation behavior under humidity variations as well as in hydrodynamical and mechanical behaviors of sandstones. Three types of salt weathering test were carried out on sandstones. The clay-salt interaction was emphasized by the modifications of the dilation behaviors after salt contamination upon salt nature, NaCl or Na2SO4. A classification of stone susceptibility to salt damages had been proposed as well as an index of salt susceptibility of sandstone had been formulated. The mineralogical and mechanical contributions could justify stone susceptibility to salt damage.

Dans un environnement urbain pollué, les altérations qui affectent les verres du patrimoine dépendent de facteurs intrinsèques, extrinsèques et temporels. Afin de caractériser les altérations atmosphériques résultant des interactions entre ces différents facteurs une stratégie de recherche prenant en compte un environnement multiphasique, le matériau (composition et surface) et le temps a été mise en place. Pour ce faire une étude complémentaire est menée sur des verres de vitraux exposés plusieurs centaines d'année et de verres modèles exposés en site réel et altéré artificiellement en laboratoire. Une approche multi-instrumentale et multi-échelle a été mise en place. Elle a permis d'identifier des mécanismes d'évolution de la couche d'altération (CA) notamment par la formation de lamines concentriques de ~10 nm (anciens fronts d'altération probables). L'exploration de l'impact des eaux de ruissellement montre que l'évolution de l'épaisseur de CA est dépendante à la fois d'une cinétique de diffusion (√t) et de dissolution (t). Enfin l'influence indirecte des produits néoformés sur l'altération semble jouer un rôle majeur à la fois en condition de ruissellement, avec la présence de CaCO3 qui précipite le détachement des écailles, et en milieu abrité, où la présence de K2CO3 est mise en cause dans la dissolution du réseau vitreux / In a polluted urban environment, alterations affecting heritage glasses depend on intrinsic and extrinsic factors as well as time. In order to characterize the atmospheric alteration resulting from the interactions occurring between these factors, a research strategy has been set up, taking into account the multi-phase environment, the material (composition and surface) and time. In order to do so, a complementary study was conducted on stained glasses displaying several hundred years of alterations and model-glasses exposed in-situ for a few years or artificially altered in the lab. A multi-instrument and multi-scale approach was used in this study. It allowed the identification of the mechanisms responsible for the evolution of the leached layer (LL), especially the presence of concentric 10nm thick laminae (probable traces of alteration front). The exploration of the run-off impact on alteration shows a dependency of LL thickness on both diffusion type kinetics (√t) and dissolution kinetics. Finally, the indirect impact of neoformed alteration products seems to take a major part both in run-off conditions, CaCO3 hastens the scaling, and in sheltered conditions, where K2CO3 can be cause for glass network dissolution

Ce travail multidisciplinaire vise à exploiter les enregistrements de l'évolution des enveloppes fluides terrestres au Précambrien (altération continentale et de la sédimentation marine). Des BIFs archéens (Carajás, Brésil) attestent de l'oxydation incomplète du fer dissous océanique, alors que des grès à pyrites indiquent la pauvreté en sulfates océaniques. Des expériences annuelles d'altération de roches en conditions précambriennes, support d'un modèle numérique, encadrent le temps requis pour que la pCO2 atm diminue de 300 PAL (Present Atmospheric Level) à 1 PAL entre 200 000 et 500 000 ans suite aux glaciations globales néoprotérozoïques. La consommation précambrienne de CO2atm, inférieure à l'Actuel, s'explique par l'absence de végétaux terrestres. Enfin, la modélisation de la précipitation abiotique des cap carbonates néoprotérozoïques montre que le dégazage et/ou l'évaporation d'un océan riche en CO2 expliquent la formation de ces roches au sortir des glaciations globales.

Les cryptokarsts de Beez (Namur, Belgique) se sont développés au dépens de calcaires dolomitiques viséens, à la faveur de drains constitués par les filons sulfurés Fe-Pb-Zn, sous une couverture composée de pélites gréseuses viséo-namuriennes et de sables oligocènes. À Khamouda (Kasserine, Tunisie), les poches karstiques se sont développées suivant la stratification sub-horizontale des calcaires sénoniens de la Formation Douleb à partir d'une faille normale les mettant au contact de la couverture sableuse miocène (Formation Béglia). Dans les deux sites, des paragenèses riches et complexes s'installent aux interfaces entre encaissant carbonaté et remplissages karstiques. Des argilites blanches, principalement composées de phases silico-alumineuses et alumineuses, ainsi que des croûtes ferrugineuses sont toujours présentes. À Beez, l'argilite est constituée d'halloysite et de gibbsite. À Khamouda, elle s'enrichit de phases zincifères plus rares, telles que la sauconite, ainsi que d'un phyllosilicate à 7 Å et d'un hydroxyde de zinc amorphe. Des sulfates sont également néoformés, notamment du gypse, dissout par la suite mais dont les croûtes ferrugineuses comportent encore des indices, ainsi que de la jarosite à Beez. D'un point de vue fondamental, les systèmes cryptokarstiques, qui opposent une barrière carbonatée à la migration de fluides acides, sont des structures privilégiées pour l'étude et la compréhension de la migration et la fixation des éléments chimiques dans le domaine supergène. Dans les deux cas, les fluides météoriques acquièrent leur acidité (pH ~2 à Beez et pH~4 à Khamouda) par lessivage de la couverture sédimentaire sus-jacente et notamment par oxydation des sulfures qu'elle contient (pyrite à Beez, pyrite et sphalérite à Khamouda). Les principaux éléments mobilisés à Beez sont Si et Al et dans une moindre mesure Fe, Mn et les Terres Rares ; tandis qu'à Khamouda, les principaux éléments mobilisés sont Si, Al et Zn, et dans une moindre mesure Fe, Pb et les Terre Rares. La neutralisation des fluides au contact du mur carbonaté conduit dans un premier temps à la formation de sulfates (gypse, jarosite) et d'oxy-hydroxydes de fer, puis d'halloysite et d'hydroxydes d'aluminium à partir de pH 4,8-5,4. À Khamouda, les phases zincifères ne se forment que plus tardivement (pH < ~9,5). Dans les deux cas étudiés, nous avons mis en évidence l’évolution de phases minérales depuis des gels silico-alumineux jusqu’à des minéraux bien cristallisés, tels que l’halloysite, ou moins bien organisés, tels que certains oxydes de manganèse à Beez. Dans les deux gîtes, le microfaciès tubulaire de l'halloysite, correspondant à une croissance fissurale, prédomine par rapport au faciès sphéroïdal se développant habituellement au sein des masses de gel ; ce qui suggère une fracturation répétée des masses de gels précurseurs. Nous avons également établi que ces gels continuent à incorporer des cations des solutions percolantes, notamment du manganèse à Beez. La difficulté majeure de l'étude des altérations cryptokarstiques réside dans la détermination des âges des phénomènes. L'âge des couvertures sédimentaires impliquées dans les poches karstiques donne une première approximation. Ainsi, la phase majeure d'altération à Beez est post-oligocène suivie d'une réactivation quaternaire ; tandis que l'altération est post-miocène à Khamouda. Le site de Beez propose un éventail de minéralisations pouvant faire l'objet de datations radiométriques. Ces datations "absolues" doivent constituer une priorité forte à l'avenir. __________________________________________________________________________________________________ Résumé en anglais : The cryptokarsts from Beez (Namur, Belgium) were settled in dolomitic Visean limestones, in which vertical Fe-Pb-Zn sulphides veins play an important role as karstic drains. The sedimentary cover is made up of Viseo-Namurian siliceous shales and Oligocene sands. The cryptokarsts from Khamouda (Kasserine, Tunisia) were found in Senonian limestones (Douleb Formation). They expand from a down fault, which has brought limestones into contact with Miocene sands (Béglia Formation), following the sub-horizontal stratification. In both sites, complex paragenesis settled at the limestone/karst-filling interface. White clays, principaly composed of Si-Al and Al phases, and ferruginous crusts are the main paragenesis. In Beez, the white clays are made up of halloysite and gibbsite, while in Khamouda, they are enriched with uncommon zinciferous phases as sauconite (Zn-smectite), a 7Å-phyllosilicate and an amorphous Zn­hydroxide. Sulphates have also been found, as imprints of gypsum crystals in both sites, and as jarosite in Beez. Acid fluids percolated in the overlying sedimentary cover (pH~2 in Beez and pH~4 in Khamouda). The acidity is due to the oxidation of some sulphides (pyrite in Beez; pyrite and sphalerite in Khamouda). Cryptokarsts basically play an important role in chemical elements mobilization and trapping processes. In Beez, Si and Al have mainly been mobilized. Fe, Mn and the Rare Earth Elements (REE) have been mobilized too. In Khamouda, the main mobilized elements are Si, Al and Zn. Fe, Pb and REE have been mobilized too. The acid fluids are neutralized at the limestone karst-wall. It leads first to the neogenesis of sulphates (as gypsum and jarosite) and iron oxi-hydroxides (pH < 4,8). Then, halloysite and Al-oxi-hydroxides are formed (from pH~4,8-5,4 upward). In Khamouda, zinciferous phases developed lately (from pH~9,5 upward). In both studied systems, we clearly show the development of mineral phases from a Si-Al gel to well-crystallized minerals, as halloysite, or badly organized minerals, as some Mn-oxides from Beez. In both deposits, tubular halloysite, which usually develops in cracks, is prominent in comparison to spheroidal halloysite, which usually growths in gel masses. It suggests an extreme fracturing of the gel masses. We established that these gel masses mix cations from the percolating solutions. The main difficulty in cryptokarstic environments is to determine ages of weathering processes, nevertheless the age of overlying deposits give an idea. Thus, the major weathering stage in Beez is post-Oligocene (followed by a Quaternary reactivation), while weathering in Khamouda is post-Miocene. The cryptokarsts from Beez contain several mineral phases, which could be dated with radiometric methods. This "absolute" dating has to be the next step.

La prévisibilité des changements dans la qualité et la quantité des ressources hydriques renouvelables repose sur une étude quantitative des mécanismes qui contrôlent ces paramètres. En lien avec cette problématique, la présente étude privilégie une approche fondée sur le monitoring géochimique des exports fluviaux dissous (δ2H-δ18O, cations majeurs, carbone organique dissous (COD), Nd, Sr, 87Sr/86Sr, U, (234U/238U)). L'élude a pour objectif (i) de tracer le cycle de l'eau et (ii) de documenter les taux d'altération chimique des roches au sein des basins hydrographiques des baies d'Hudson, de James et d'Ungava (HJUB) ainsi que du fleuve Saint-Laurent. La région d'étude couvre plus de 2,8x 106km2 sur 15 degrés de latitude. Les rivières Koksoak, Great Whale, La Grande et des Outaouais et les fleuves Nelson el Saint-Laurent ont fait l'objet d'un suivi temporel alors que dix autres rivières de la région ont été échantillonnées ponctuellement (durant la fonte des neiges et l'étiage estival) afin de fournir des informations complémentaires. Les teneurs en 2H-18O des rivières étudiées présentent des variations saisonnières systématiques dont l'amplitude atteint 1 à 5%o (δ18O). L'appauvrissement en isotopes lourds marquant la fonte des neiges constitue le trait caractéristique des profils isotopiques saisonniers. Lors de la période libre de glace, des enrichissements graduels en isotopes lourds sont observés en réponse à l'évaporation. La rivière La Grande est une exception à cette règle en raison de l'effet tampon causé par les réservoirs hydroélectriques qui la ponctuent. Lorsque rapportées dans un graphique δ2H vs δ18O, les rivières définissent des droites évaporatoires situées sous la droite des eaux météoriques et ayant une pente plus faible que cette dernière. À partir de bilans de masses isotopiques, il a été estimé que 10% de l'eau atteignant le bassin de la rivière des Outaouais est évaporée avant de rejoindre l’exutoire de cette dernière dans le fleuve Saint-Laurent. De façon similaire, on estime à 5-15% les taux d'évaporation dans les bassins hydrographiques du nord-est du Canada. Les rivières drainant les bassins hydrographiques contigus du nord-est du Canada définissent un gradient isotopique latitudinal (δ18O (%o vs VSMOW) = -0.36*Latitude+4.4%o) parallèle à celui rapporté pour les précipitations au niveau de la même région. Cette observation tend à indiquer que le gradient isotopique hérité des précipitations est conservé dans les rivières, malgré les processus subséquents à la recharge des bassins. Au sein des bassins de l'HJUB, les taux d'altération des roches ont été étudiés à partir des exports fluviaux dissous. Les rivières du bouclier présentent des concentrations en cations majeurs variant entre 62 ct 360 μM, des teneurs en néodyme ([Nd]) allant de 0.57 à 4.72 nM et des teneurs en COD variant entre 241 ct 1777 μM. En comparaison, le fleuve Nelson présente des concentrations en cations majeurs plus élevées (1200-2276 μM), des [Nd] plus faibles (0.14-0.45 nM) ct des [COD] intermédiaires (753-928 μM). Au sein des rivières Koksoak, Great Whale et Nelson, les concentrations en cations dissous (Na-K-Mg-Ca-Sr) présentent des variations saisonnières qui transcrivent l'effet des conditions hydro-climatiques. Comme pour les teneurs en 2H-18O, la dilution causée par la fonte des neiges constitue le trait caractéristique des chroniques saisonnières. Les rivières étudiées exportent vers l’HJUB un flux cationique dissout (Na-K-Mg-Ca-Sr) de 8x106 tonnes*an-1. Au sein des bassins hydrographiques, les taux d'altération chimique (cationique) des roches varient entre 1.0 et 5.6 tonnes*km-2*an-1. Le contrôle lithologique est proéminent, tel que suggéré par la relation établie entre l'abondance de roches volcaniques et sédimentaires (V+S%) dans les bassins et les taux d'altération cationiques des roches (ACR): ACR=0.8*(V+S%)+0.9. Les flux de Nd sont découplés des taux d'altération des roches mais corrélés aux taux de COD (r2=0.95). Ces derniers diminuent vers le nord et semblent tributaires des conditions hydro-climatiques. Les exports fluviaux d'uranium ont été étudiés a fin de fournir des précisions sur les processus d'altération des roches. Les rivières drainant le Bouclier canadien et la Plate-Forme Intérieure présentent des signatures [U] vs (234U/238U) distinctes. Dans le fleuve Nelson (Plate-Forme Intérieure) les [U] varient entre 1.05 et 2.45 nM et les déséquilibres (234U/238U) atteignent 1.21 à 1.25. Les [U] sont plus faibles au sein du Bouclier canadien (0.04-1.24 nM) alors que les déséquilibres (234U/238U) sont plus variables (1.11-1.99). Dans l'ensemble, les rivières étudiées exportent 3.4x105 moles*an-1 d’uranium vers l’HJUB, avec un ratio (234U/238U) moyen de 1.27. Les flux d'U sont découplés des taux d’altération des roches et l'accumulation d’uranium au sein de dépôts organiques semble intervenir sur les budgets à l’échelle des bassins. Les signatures (234U/238U) distinctes des rivières étudiées pourraient offrir la possibilité de tracer les exports fluviaux dissous au sein du domaine océanique de l’HJUB. ______________________________________________________________________________

L’écriture de cette thèse a été fortement motivée par l’absence d’une analyse de la représentation des phénomènes et des enjeux identitaires littéraires et discursifs dans l’œuvre de Dany Laferrière. Cette étude vise la représentation de la rencontre avec l’altérité ainsi que le processus d’altération du Soi dans les romans Comment faire l’amour avec un Nègre sans se fatiguer, Cette grenade dans la main du jeune Nègre est-elle une arme ou un fruit ? et Je suis un écrivain japonais. Le présent travail de recherche analyse donc la dialectique entre le concept d’altérité et le phénomène d’altération. Ayant recours à une approche multidisciplinaire qui privilégie notamment l’analyse de discours, la thèse met en valeur les différentes stratégies de représentation qui sous-tendent la construction du personnage Autre ainsi que sa puissance d’altération sur le Soi. L’altérité sera donc un concept abordé par le biais de diverses perspectives théoriques et épistémologiques telles la narratologie, la psychanalyse, la phénoménologie et la sociocritique qui dévoilent différents aspects des enjeux de l’altérité au sein de la rencontre avec l’Autre. Cette approche permet de dégager les multiples couches de la figure de l’Autre chez le personnage narrateur. Dans ce cadre de recherche, la subversion du stéréotype moyennant l’écriture métatopique et l’intergonicité révèle l’altération comme clé de voûte de l’architecture des personnages chez Dany Laferrière. La figure du caméléon fictif est finalement proposée à titre heuristique afin d’illustrer le genre d’altération à l’œuvre dans les romans du corpus.

Lors de ce travail de thèse, la combinaison des méthodes de la géochimie analytique et isotopique avec les approches modélisatrices a permis d’apporter de nouvelles connaissances à la compréhension de la zone critique et du régolithe. Pour l’étude du régolithe, ce travail présente une méthodologie permettant de réaliser sur un même profil d’altération les analyses de la géochimie élémentaire, de la minéralogie, ainsi que des isotopes de la série de l’uranium (U-Th-Ra) et de l’isotope cosmogénique du 10Be in situ. Les résultats obtenus montrent l’importance de la bonne résolution spatiale de l’échantillonnage pour pouvoir pleinement exploiter les outils de la série U-Th-Ra et du 10Be in situ, notamment pour déterminer d’une manière indépendante les paramètres clés que sont les taux de production et de dénudation du régolithe à long terme. Les deux profils d’altération réalisés dans cette étude montrent de plus que (1) la structure du régolithe est relativement simple sur les positions sommitales et permet une interprétation continue des données géochimiques et minéralogiques et (2) les processus de pente tendent à augmenter l’hétérogénéité spatiale du régolithe et des processus d’altération. D’une façon complémentaire, le suivi et la modélisation hydrogéochimique des eaux de surface permettent d’étudier les processus d’altération actuels, et de comprendre les mécanismes impliqués dans leurs variabilités récentes. Ce travail a notamment montré le lien pouvant exister entre les modifications enregistrées en surface dans les solutions de sol et l’évolution temporelle des certaines propriétés chimiques des eaux de source (pH, concentration en calcium). Les simulations réalisées ont également permis de comprendre la faible variabilité des flux d’altération globaux exportés par les sources, en relation avec la relative stabilité des concentrations de sodium et de silice dissoute sur la période récente allant de 1990 à 2010. Cette étude a finalement montré l’importance du couplage des méthodes apportant des informations sur les processus d’altération et d’érosion à différentes échelles de temps et d’espace, en particulier pour évaluer correctement la dynamique du régolithe et pour replacer le fonctionnement actuel d’un bassin versant vis-à-vis de son évolution à long terme. / In this PhD work, the combination of the geochemical analytic and isotopic approaches with the modeling approaches has allowed to bring new insights to the understanding of the critical zone and the regolith. Concerning the regolith, this work presents a methodology to perform the analyses of the elemental geochemistry, of the mineralogy, as well as of the U-Th-Ra isotopes and of the in situ 10Be cosmogenic isotope along a single weathering profile. The obtained results highlight the importance of the sampling spatial resolution for an exhaustive interpretation of the U-Th-Ra and of the in situ 10Be data, especially to independently determine the key parameters of the long term regolith production and denudation rates. The two weathering profiles realized in this study furthermore show that (1) the regolith structure is relatively simple on ridge-tops and allows a continuous interpretation of the geochemical and of the mineralogical data and (2) the slope processes tend to increase the spatial heterogeneity of the regolith and of the weathering processes. In addition, the monitoring and the modeling of the surface waters allow to investigate the current weathering processes, and to understand the mechanisms involved in their recent variability. This work shows the relationship that can exist between the modifications recorded at the surface in the soil solutions and the temporal evolution of some chemical properties of the spring waters (pH, calcium concentration). The simulations also allow to understand the weak variability of the global weathering fluxes exported by the springs, in relation with the relative stability of the sodium and of the dissolved silica concentrations over the period 1990-2010. This study also demonstrates the interest of the coupling of methods providing information on the weathering and the erosion processes at different time and space scales, in particular to correctly evaluate the regolith dynamic and to position the present-day functioning of a watershed with respect to its long term evolution.