Notre étude avait pour objectif d'évaluer l'influence des covariables environnementales sur le comportement d'échouerie et de développer des facteurs afin de corriger, pour les individus non échoué durant les survols aériens, l'estimation de l'abondance de la population de phoques communs du St-Laurent. 14 phoques ont été équipés avec un transmetteur à très haute fréquence (VHF) pour déterminer la proportion de phoques à l'eau lors des comptages aériens. Nous avons utilisé des modèles additifs pour étudier la relation entre le nombre de phoques échoués à Métis durant l'été et différentes covariables; le nombre d'heures par rapport à la marée basse et son amplitude avaient la plus grande influence. Des facteurs de correctiçms de 2.4 (Juin) et de 2.5 (Août) ont été estimés. Les recensements futurs devraient avoir lieu en juin et pouraient d~buter quatre heures avant la marée basse. Depuis 1976, la population de phoques communs de l'Estuaire du St-Laurent augmente.

Le but de ce travail était de mieux comprendre les mécanismes mis en jeu lors de la corrosion marine des structures en acier. Ces mécanismes impliquant l'influence de micro-organismes vivants, et notamment des bactéries sulfurogènes, l'étude a couplé des méthodes physico-chimiques à des techniques de microbiologie et de biologie moléculaire. Dans un premier temps, un système modèle de laboratoire a été élaboré afin d'étudier en détail les interactions entre les bactéries sulfato-réductrices (BSR) et le principal produit de la corrosion électrochimique des aciers en milieu marin, à savoir la rouille verte sulfatée RV(SO42-). Nous avons ainsi pu reproduire une partie des mécanismes mis en jeu, en montrant que les BSR pouvaient se développer en consommant les ions SO42- issus de la rouille verte et générer ainsi la mackinawite FeS observée sur sites. Dans un deuxième temps, l'évolution de la couche composite " rouille/biofilm " se formant sur acier en milieu marin a été suivie pour des temps courts d'immersion, allant de 1 semaine à deux mois. Le suivi simultané des données microbiologiques et physicochimiques a permis de montrer que l'influence des BSR ne se faisait pratiquement pas sentir à ce stade. Cependant, le développement préférentiel de bactéries associées au fer et au soufre au sein de la couche de rouille a pu être mis en évidence. Par ailleurs, très localement, le processus influencé par les BSR a été détecté. Enfin, une étude électrochimique en solutions désaérées simulant l'eau de mer a été confrontée aux résultats de l'analyse physico-chimique et microbiologique d'un coupon immergé 11 ans en milieu portuaire. L'ensemble des résultats montrent que RV(SO42-) se forme également lorsque des conditions anoxiques sont établies à la surface du métal. La formation de RV(SO42-) entre cependant en compétition avec celle de FeS et Fe3O4 suite aux modifications du milieu que peuvent engendrer les micro-organismes. A ces temps d'immersion long, l'influence des bactéries semblent néanmoins s'amoindrir, les micro-organismes tendant à s'éloigner des strates internes de la couche de rouille et donc du métal pour coloniser des zones externes plus riches en substances nutritives.

Le remaniement sédimentaire sous forme de glissements synsédimentaires est un témoin de l'évolution géodynamique à long terme d'un bassin sédimentaire. Cette étude, réalisée dans le Bassin vocontien (SE France), dans le contexte paléogéographique d'une vallée sous-marine, a cherché à mettre en évidence le rôle des propriétés initiales du sédiment dans le phénomène de glissement. L'essentiel des travaux réalisés concerne les alternances marno-calcaires et leurs remaniements (slumps) pendant l'Hauterivien. La biostratigraphie des slumps a été réalisée grâce à l'abondance des ammonites. Pour caractériser la lithologie originelle de la tranche affectée par le glissement, une coupe composite représentative a été construite à partir de différentes coupes exemptes de slumps. La corrélation entre cette coupe composite et la coupe de Serres-Montclus, suivie d'une interprétation en temps, a permis de distinguer d'une part deux types du matériel glissé (alternance très marneuse et alternance riche en calcaire), et d'autre part de suggérer que les changements climatiques provoquent une condition (indirecte) favorable à la génération des glissements (cycles de Milankovitch). L'hétérogénéité de la masse glissée et des structures internes caractéristiques dans les slumps ont mis en évidence un mécanisme de désintégration (incomplète) par cisaillement dans les intervalles marneux. Une configuration initiale de la tranche affectée a été restaurée par une décompaction sommaire. Les éléments de base pour une modélisation géomécanique du comportement d'un massif hétérogène à alternance marno-calcaire, en cours de lithification sur la pente, ont été mis en place.

Les câbles sont utilisés de plus en plus pour le transport et la distribution de l’électricité en courant alternatif sur des distances de plus en plus longues. La prolifération de fermes éoliennes offshore qui nécessitent d’interconnexions avec le continent a aussi propulsé leur utilisation sous-marine. Modèles de câbles sont disponibles dans le bien connu logiciel Electro Magnetic Transient Program et sont destinés au domaine temporel. Ces modèles sont assemblés en utilisant différentes techniques, mais tous nécessitent une connaissance précise des paramètres des câbles dans le domaine fréquentiel. Dans ce but, pour le calcul des impédances des câbles tripolaires cette thèse propose une méthode qui améliore la prise en compte de la proximité entre tous les conducteurs : il s’agit d’une méthode semi-analytique qui utilise le concept duale de fils minces et sous-conducteurs pour décrire la densité de courant à l’intérieur des conducteurs et le calcul des impédances. L’effet du retour par la mer est aussi analysé et une méthode quasi Monte Carlo est proposé, afin de résoudre les intégrales qui décrivent la formulation des impédances pour le sol à deux couches (la mer et son fond) sur lequel ces câbles sont posés. L’effet du à la présence des couches de semi-conducteur dans les câbles est aussi traité. La méthode de collocation stochastique est aussi décrite et appliquée, afin de prendre en compte la variabilité des paramètres d’entrée. / Cables are extensively used for underground alternating current electricity distribution and progressively over longer distances ; the proliferation of offshore wind farms which require interconnections with the mainland has also increased their use underwater. Models of cables are available in the well-known Electro Magnetic Transient Program software and are designed to the time-domain. These models are assembled using different techniques but all of them need a precise knowledge of the frequency domain parameters of the cables. Accordingly, for the calculation of the impedances of three-core submarine power cables this thesis proposes an improved method to consider the proximity effect between all conductors. The method, which is a semi-analytical, uses the dual concept of thin-wires and sub-conductors to describe the current density inside the conductors and the calculation of the impedances. The effect of the sea return is also analyzed and a quasi Monte Carlo method is proposed, to solve the integrals describing the impedances formulations for the two layer soil (the sea and seabed) upon which the submarine cables are laid. The effect due to the presence of semi-conducting layers in the cables is also treated. The stochastic collocation method is also described and applied, in order to account for the variability of the input parameters.

L’objectif de cette thèse était d’isoler de nouveaux Mimiviridae dans l’environnement marin à l’aide d’amibes, hôtes potentiels de ces derniers et surtout organismes ubiquistes phagocytaires et connus pour être parasités par des microorganismes pathogènes. Après la mise en place et la validation de protocoles d’échantillonnages et de mise en culture de prélèvements environnementaux, plusieurs échantillons ont été analysés. Un nouveau membre de la famille des Mimiviridae a été isolé à partir d’un échantillon marin côtier provenant du Chili, stocké dans un milieu enrichi en amidon (milieu riz, propice à la conservation voire à la production de virus) puis mis en coculture dans une souche d’amibe Acanthamoeba griffini. Le séquençage de son génome révèle 1260 kb, codant pour 1120 protéines putatives, ce qui en fait le plus grand génome viral connu. Nommé megavirus chiliensis, sa capside est icosaédrique et possède également des fibrilles comme Acanthamoeba polyphaga mimivirus tout en étant plus grande (diamètre apparent 520 nm vs 450 nm). Bien que les morphologies des deux virus soient similaires et que de nombreuses particularités de mimivirus soient conservées chez megavirus (stargate), 23 % des protéines de megavirus n’ont pas d’homologues chez mimivirus, et les 594 gènes orthologues partagés présentent une identité résiduelle moyenne de 50 %. De plus, megavirus présente 3 amino-acyl-ARNt-synthètases supplémentaires (IleRS, TrpRS et AsnRS) à celles de mimivirus. Ces résultats suggèrent que ces deux virus sont issus d’un génome cellulaire ancestral qui a évolué par réduction génomique. Un parasite intracellulaire obligatoire a également été isolé à partir d’échantillons de sédiments marins de la côte chilienne. Des observations au microscope électronique à transmission indiquent une forme ressemblant à une endospore, de taille très variable (de 400 nm jusqu’à 1 μm), avec une paroi multicouche épaisse (~60 nm) et un pore apical. Cependant, aucune évidence de division n’a encore été observée, laissant penser que cette entité capable de multiplication pourrait être un virus, sans ressembler aux morphologies connues à ce jour. / In order to isolate new Mimiviridae from the marine environment, we used amoeba -ubiquitous phagotrophic protozoa - as potential host for these viruses. Different sampling protocols were tested and validated before carrying out co-cultures with amoeba and environmentals samples. A new Mimiviridae giant virus was isolated from Chilean coastal seawater completed with rice media (enriched incubation). Produced in Acanthamoeba griffini, its genome sequence has 1,260 Mbp and encodes for 1120 putative proteins, making it the largest known viral genome and thus named Megavirus chiliensis. Its icosaedral capsid is covered with fibrils and its size is bigger than that of Acanthamoeba polyphaga mimivirus (520 nm vs 450 nm). Although both virions are very similar and most of the mimivirus idiosyncrasies are conserved in megavirus (stargate), 23 % of megavirus putative proteins have no mimivirus homologs. Both viruses share 594 orthologous proteins exhibiting an average identity of 50 %. Moreover, megavirus contains 3 additional amino-acyl tRNA synthetases (IleRS, TrpRS and AsnRS) compare to mimivirus. These results suggest that these viruses have evolved from an ancestral cellular genome by reductive evolution. In addition, an amoeba obligatory intracellular parasite was isolated from marine sediments from Chilean coast. Transmission electron microscopic images show a particule like endospore with variable size (from 400 nm to 1 µm), a multilayered outer wall (~60 nm) and an apical pore. No evidence of division was observed, suggesting that the multiplication of this endoparasite occurs without division, suggesting that it could be a virus without any similarity to those described today.

Le but de ce travail était de mieux comprendre les mécanismes mis en jeu lors de la corrosion marine des structures en acier. Ces mécanismes impliquant l’influence de micro-organismes vivants, et notamment des bactéries sulfurogènes, l’étude a couplé des méthodes physico-chimiques à des techniques de microbiologie et de biologie moléculaire. Dans un premier temps, un système modèle de laboratoire a été élaboré afin d’étudier en détail les interactions entre les bactéries sulfato-réductrices (BSR) et le principal produit de la corrosion électrochimique des aciers en milieu marin, à savoir la rouille verte sulfatée RV(SO42-). Nous avons ainsi pu reproduire une partie des mécanismes mis en jeu, en montrant que les BSR pouvaient se développer en consommant les ions SO42- issus de la rouille verte et générer ainsi la mackinawite FeS observée sur sites. Dans un deuxième temps, l’évolution de la couche composite « rouille/biofilm » se formant sur acier en milieu marin a été suivie pour des temps courts d’immersion, allant de 1 semaine à deux mois. Le suivi simultané des données microbiologiques et physicochimiques a permis de montrer que l’influence des BSR ne se faisait pratiquement pas sentir à ce stade. Cependant, le développement préférentiel de bactéries associées au fer et au soufre au sein de la couche de rouille a pu être mis en évidence. Par ailleurs, très localement, le processus influencé par les BSR a été détecté. Enfin, une étude électrochimique en solutions désaérées simulant l’eau de mer a été confrontée aux résultats de l’analyse physico-chimique et microbiologique d’un coupon immergé 11 ans en milieu portuaire. L’ensemble des résultats montrent que RV(SO42-) se forme également lorsque des conditions anoxiques sont établies à la surface du métal. La formation de RV(SO42-) entre cependant en compétition avec celle de FeS et Fe3O4 suite aux modifications du milieu que peuvent engendrer les micro-organismes. A ces temps d’immersion long, l’influence des bactéries semblent néanmoins s’amoindrir, les micro-organismes tendant à s’éloigner des strates internes de la couche de rouille et donc du métal pour coloniser des zones externes plus riches en substances nutritives. / The aim of this study was to understand the mechanisms involved in marine corrosion of steel structures. These mechanisms are known to be influenced by micro-organisms, in particular by the sulphide-producing bacteria. It was then necessary to couple physico-chemical investigations with techniques of microbiology and molecular biology. In the first part of this work, a laboratory model was designed so as to study the interactions between sulphate-reducing bacteria (SRB) and the main product of the electrochemical corrosion process of iron in seawater, the sulphated green rust, GR(SO42-). We demonstrated that SRB could grow using only the SO42- ions coming from the green rust, thus generating mackinawite FeS as observed in real marine corrosion cases. In the second part, the evolution of the “rust/biofilm” layer that forms on steel in natural seawater was followed for short immersion times, from 1 week to 2 months. The simultaneous monitoring of microbiological and physico-chemical data showed that the influence of SRB was negligible at those early stages. However, the preferential growth of bacteria associated with iron and sulphur could be detected. Moreover, the process influenced by SRB could be detected locally in one case. Finally, in the third part of this work, an electrochemical study of carbon steel in deaerated seawater-like solutions was compared to the results of the physico-chemical and microbiological characterisation of a steel coupon left 11 years in a harbour site. All the results showed that GR(SO42-) was also forming when anoxic conditions were met at the steel surface. The formation of GR(SO42-) however competes with that of FeS and Fe3O4 due to the modifications of the environment induced by micro-organisms. For such long immersion periods, the influence of bacteria seems to decrease. The micro-organisms tend to move away from the inner parts of the rust layer, and then from the metal, to settle the outer parts where more nutrients are available.

La ville du Havre et son agglomération sont implantées entre l'estuaire de la Seine et le plateau crayeux du Pays de Caux. Ce territoire côtier est soumis à des risques naturels typiques des zones littorales que sont les submersions marines et l'érosion des falaises. L'étude a été réalisée à partir de photographies aériennes et de relevés topographiques aériens LiDAR (laser altimétrique). Elle a visé à cartographier les zones de débordement et d'inondations historiques (1981, 1983 et 1984) et potentielles de la ville basse du Havre en superposant divers scenarii de niveaux d'eaux statiques et la topographie haute précision de la zone urbaine. Les falaises littorales de la pointe de Caux, situées entre le Cap de La Hève et le Cap d'Antifer subissent une dynamique gravitaire à mouvements de terrain récurrents. L'étude de la zone entre 1985 et 2008 (23 ans) montre un taux d'érosion moyen du haut de falaise de 18 cm/an. L'accumulation de dépôts d'éboulis a formé un talus continu en pied de falaise qui atteint un volume de 36,7 millions de m3. Les dépôts d'éboulis sont localement très variables en taille, volume et composition, du nord au sud du secteur d'étude et n’est atteint que sur 10 % du linéaire étudié lors des hautes mers de vive-eau. L'impact d'une augmentation du niveau marin au Havre (1,6 à 2,4 mm/an) est susceptible d'amplifier à long terme l'intensité de ces deux aléas côtiers, mais il apparaît cependant comme faible par rapport à l'influence des facteurs météorologiques. / Le Havre suburb is located between the Seine estuary and the chalk plateau of the Paris basin NW boundary. This coastal territory is submitted to typical natural hazards observed on coastal areas that are coastal floods and cliffs erosion. The study use data from aerial photographs and LiDAR surveys. The lower part of Le Havre town, built around historical tidal docks, is sensitive to coastal floods hazard. Three urban coastal floods occurred in 1981, 1983 and 1984 resulting to a combination between high water level of spring tides and surges produced by low air pressure and/or strong winds. The aim is to map, in the lower part of Le Havre town, the areas of potential overflow and flood. Different scenarii of static water levels have been applied on the accurate urban topography from LiDAR. Coastal cliffs, located between La Hève and Antifer Capes, showed recurrent gravitational movements. On the period 1985-2008 (23 years), the cliff top shows an average erosion rate of 18 cm/yr. The accumulation of sedimentary instabilities had formed a continuous wedge of 36.7 million m3. The wedge deposits are very variable in size, volume and nature, from north to south. At Le Havre, the impact of the sea-level rise may amplify, in long-term scale, the intensity of these two coastal hazards. However, the SLR impact appears to be low compared to the influence of meteorological factors.

D.L. A 231-2008

Le milieu marin représente une source d'inspiration pour les chimistes, grâce à l'incroyable diversité structurale des composés isolés des organismes et micro-organismes marins. Parmi eux, la laxaphycine B, un lipopeptide cyclique isolée de la cyanobactérie Anabaena torulosa est comme la plupart des peptides marins produit selon une voie de biosynthèse non ribosomale « NRPS /PKS » et présente une forte activité cytotoxique sur différentes lignées cellulaires cancéreuses. Une des problématiques de ce lipopeptide est l'absence d'information sur son mécanisme d'action. Afin d'identifier des cibles potentielles, mais surtout d'entreprendre des études des relations structure-activités, la confirmation de sa structure est nécessaire. C'est dans cette optique que nous avons entrepris la synthèse de la laxaphycine B en synthèse peptidique en phase solide (SPPS). Dans un premier temps, nous avons entrepris la synthèse des quatre aminoacides non ribosomaux. Dans un second temps, nos efforts se sont concentrés sur le développement d'une stratégie de synthèse pour l'obtention de ce lipopeptide. En dernier lieu, nous avons étudié la structure secondaire possible de la laxaphycine B, afin d'apporter une explication sur son mécanisme d'action. / Marine environment is a source of inspiration for chemists, thanks to the incredible structural diversity isolated from marine organisms and microorganism's compounds. Among them, laxaphycine B, a cyclic lipopeptide isolated from Anabena torulosa cyanobacteria, as like most marine peptides produced by a non-ribosomal biosynthesis pathway "NRPS/PKS”. Furthemore, this peptide has shown a strong cytotoxic activity on various cancer cell lines. One of the problems of this lipopeptide, is the lack of information on its mechanism of action. To identify potential targets and also to study in structure activity relationships, confirmation of its structure is necessary. It is in this context that we undertook laxaphycine B's synthesis using SPPS. In a first step, the four non-ribosomal aminoacids have been synthesized. In a second step, our efforts have focused on the development of a synthesis strategy to obtain laxaphycine B. Lastly, we studied the laxaphycin B's secondary structure to understand its mechanism of action.

Increased availability of natural gas has boosted research and development efforts to further increase gas turbine performance. Performance has been increased remarkably and unit cost reduced due to achievements gained in improving thermodynamic cycles and cooling technologies. However, increased complexity in power industry regulations and fluctuations in fuel price have indicated that all the aforementioned improvements in gas turbine performance could not cope with the increased competition in the gas turbine industrial market. Innovation within the aero-derivative concept has enabled further significant improvement in the performance of industrial gas turbines. It allows a more beneficial approach than developing new designs of industrial gas turbines owing to reduced designing time and cost. Objectives in this project focus on developing a methodology of design and assessing aeroderivative gas turbine engines derived from a 130-seat aircraft engine. Developed methodology includes techno-economic and environmental assessment, conducted through further developments of models based on Techno-economic and Environmental Risk Assessment (TERA) philosophy, to be applied in further industrial applications. Tools used in this investigation include a significant literature research on the development of aero-derivative gas turbine technologies, including thermodynamic cycles and its land-based applications. Turbomatch is a homebased code developed in Cranfield University, used in calculating design point and predicting off-design performance of parent aero-engine and the aeroderivative engines developed. Excel and FORTRAN code are also used in calculating engine’s design parameters, and creating a model of life estimation Creep. Moreover, FORTRAN code is used for building emission and economic models for power generation and combined heat and power applications. Finally, MATLAP code is used in creating a small model for generating performance TXT files, and running marine integrated models platform. All models needed to develop the methodology have been created, and calculations of an engine’s performance and assessment were conducted based on this developed methodology. Sensible results are generated from the investigated methodology and they show acceptable designs of aero-derivative engines on different thermodynamic cycles. Based on the acceptable level of technology and material thermal barriers, all design and off-design performance limitations of new developed aero-derivative engines have been determined for a wide range of ambient conditions. Techno-economic and environmental assessment performed through implementing the developed aero-derivative engines on power generation and marine applications under different operating scenarios. Results of operating the engines on power generation and marine applications have been investigated and compared. It is observed that engines respond differently when operating under different environmental profiles, depending on the number of units engaged and their thermodynamic cycle as well as mechanical configurations. Also, the selected specific gas turbine engine can be the best economical choice for operating on determined scenario, while it cannot be when operating in different scenarios. Assessment of developed engines on the investigated application shows how the lowest specific cost (small engine size) can constitute important criteria in engine selection.