Cette thèse rassemble 4 publications originales relatives à différents aspects de l'interaction entre fluides et minéraux dans les contextes de marge passive et de cisaillements ductiles. Une approche cristallochimique démontre la présence d'associations à grenats et de pyroxènes non stœchiométriques, formes dans des conditions hyperréductrices dans des skarns à graphite (Sidi Bou Othmane, Maroc) et met en évidence des pressions de fluides anormales dans le gisement Zn-Pb des Malines (bordure cévenole, France). Les conditions thermiques de l'alimentation hydrothermale de la fosse à saumures d'Atlantis II (Mer Rouge) sont définies par l'étude des inclusions fluides primaires dans les cristaux d'anhydrite épigénétiques, et par l'évaluation du bilan de masse et de chaleur de la fosse. Une synthèse sur les mécanismes des circulations hydrothermales dans les marges passives est réalisée

L'aérosol atmosphérique a un impact à la fois sur l'environnement via les effets directs et indirects sur le rayonnement et sur l'homme en raison de sa toxicité. Pourtant, ses caractéristiques physiques et chimiques sont encore mal connues. Ce travail avait un double but. D'une part, effectuer des mesures de la fraction soluble (minérale et organique) de l'aérosol dans une carotte de glace du Mont-Blanc et sur des filtres de six stations européennes géographiquement et climatologiquement différentes du projet CARBOSOL. Ces mesures ont confirmé l'importance de la convection pour le transport des aérosols, notamment le sulfate, des basses couches vers la troposphère libre. En conséquence, dans l'autre partie de ce travail, on s'est d'abord attaché à bien évaluer la capacité de transport des aérosols par le modèle de chimie-transport MOCAGE via une simulation du 210Pb pour les années 2002 à 2004. Les résultats ont été comparés aux mesures des six stations de CARBOSOL. Enfin, une chimie du soufre a été intégrée dans MOCAGE et évaluée pour l'été 2003.

Le cadre de ces travaux concerne la mesure de température sous choc à l'interface d'un matériau (plomb ou cuivre) et d'une fenêtre en LiF à une pression proche de 8 GPa et à une température inférieure à 550 K maintenues pendant une microseconde. Parmi les différents diagnostics de mesure de température existants, la pyrométrie optique infrarouge est la plus adaptée. La détermination précise de la température réelle de l'interface et celle du matériau étudié reste un problème entier. Il concerne à la fois l'évaluation de l'émissivité de la surface de mesure, mais aussi le rôle de l'interface entre le matériau d'étude et le matériau fenêtre transparent tenus mécaniquement par collage. Pour répondre au critère de précision, l'utilisation des dépôts émissifs à l'interface matériau/fenêtre a été la solution retenue. La complexité de cette nouvelle interface nécessite de comprendre l'origine du rayonnement thermique détecté par le pyromètre et d'analyser les transferts thermiques au sein de différentes couches minces. La confrontation de l'étude numérique et expérimentale a mis en évidence que seule la conduction thermique intervient dans les transferts de chaleur entre le matériau, le dépôt émissif, la colle et la fenêtre. Le dépôt émissif doit donc être caractérisé par une bonne conductivité thermique et déposé sur une faible épaisseur tout en garantissant des critères optiques de bonne émissivité et d'opacité. L'emploi d'un dépôt de ReSi2 en tant que dépôt émissif donne de premiers résultats prometteurs. Inversement, la peinture graphitée, utilisée dans un premier temps, est inappropriée pour cette étude : son épaisseur est trop importante et elle n'est pas opaque.

Le cadmium (Cd), métal extrêmement toxique, peut pénétrer dans l'organisme par ingestion, mais également par inhalation. Le mécanisme régissant son transport membranaire est jusqu'ici inconnu mais sa nature toxique suggère qu'il puisse emprunter des systèmes de transports dédiés à certains éléments essentiels tels que le calcium (Ca). Notre étude évalue la cytotoxicité du Cd, du Pb et du Hg utilisés seuls ou en combinaisons multiples dans deux lignées cellulaires humaines A549 et H441 qui représentent respectivement le phénotype de cellules alvéolaires et bronchiolaires de l'épithélium pulmonaire. La caractérisation du transport de Cd selon la spéciation organique et inorganique et selon le pH est aussi étudiée tout en vérifiant l'implication possible des voies calciques. L'essai MTT indique que le Cd et Hg sont cytotoxiques dans les deux lignées alors que le Pb ne semble pas affecter la viabilité cellulaire. Les résultats démontrent aussi que la lignée A549, pour laquelle la plus faible valeur de LC₅₀ a été mesurée, est deux fois plus sensible au Cd que la lignée H441 (60 µM vs 120 µM). L'étude de l'accumulation du ¹⁰⁹Cd montre que la variation de cette sensibilité ne peut être attribuée à une accumulation supérieure de Cd. Dans les deux lignées, les résultats de toxicité et d'accumulation du Cd en présence de Hg et de Pb indiquent la présence d'une corrélation entre les contenus cellulaires en Cd et le potentiel toxique. Il semble que le Pb protège les deux lignées contre la toxicité du Cd en inhibant le transport membranaire du Cd alors que le Hg sensibilise les cellules A549 en augmentant les niveaux d'accumulation du Cd. La caractérisation du transport membranaire de ¹⁰⁹Cd montre une inhibition de l'accumulation temporelle du ¹⁰⁹Cd dans un milieu chloré en présence d'un excès de Cd non radioactif ce qui indique l'implication d'un système spécifique de transport. Les paramètres d'accumulation et les caractéristiques cinétiques varient d'une lignée à l'autre et révèlent la présence d'un processus saturable et à haute affinité (Km < 5M dans les deux cas). L'accumulation de Cd est supérieure en milieux inorganiques (chloré et nitré) comparativement au milieu organique (DMEM) probablement suite à la complexation du Cd. Nos résultats montrent aussi une plus grande variation du transport de Cd en fonction du pH dans la lignée A549; le Cd étant bien moins transporté à pH acide. L'étude des interactions Cd-Ca montre que le Ca n'inhibe pas le transport du ¹⁰⁹Cd mais que le Cd inhibe le transport de ⁴⁵Ca. Dans les cellules A549, un transport de ⁴⁵Ca dépendant du voltage et hautement sensible à une inhibition par le Cd a aussi pu être mis en évidence. En conclusion, l'accumulation pulmonaire de Cd n'implique pas de voies de transport calciques et varie selon le phénotype cellulaire et les interactions avec d'autres métaux. La toxicité du Cd n'est pas toujours corrélée aux niveaux d'accumulation du métal et dépendrait d'autres mécanismes cellulaires qui réduisent la toxicité du Cd et diffèrent d'une lignée à l'autre. Nous émettons donc l'hypothèse que des mécanismes de protection cellulaire (GSH, MT et HSP70) seraient probablement responsables des variations de sensibilité observées dans les cellules A549 et H441. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Métaux lourds (Cd, Pb et Hg), Cellules A549 et H441, Transport membranaire, Viabilité cellulaire, Canaux calciques dépendants du voltage.

De nombreux sites militaires des Forces Armées Canadiennes sont contaminés par des métaux lourds (en particulier Pb et Cd) et des substances énergétiques (en particulier HMX). Ceux-ci entrent dans l'environnement lors de l'utilisation de munitions. Le ver Eisenia andrei est considéré comme une espèce sentinelle pertinente lors de l'étude de la pollution des sols. Des tests standardisés utilisant des paramètres tels que la létalité, la croissance et la reproduction de ce ver ont été développés afin d'évaluer les effets létaux et sublétaux de contaminants environnementaux. La métallothionéine (MT) est une protéine ubiquitaire impliquée dans la liaison, la bioaccumulation, le transport, le métabolisme et la détoxification des métaux. Son induction directe par certains métaux bivalents est bien reconnue et plusieurs groupes explorent son utilisation potentielle comme biomarqueur. D'autres facteurs exogènes et endogènes induiraient également l'expression de la métallothionéine de façon indirecte. Les objectifs de cette étude sont d'évaluer la possibilité d'utiliser les protéines de type métallothionéine (MTLPs) comme biomarqueur d'effet précoce par la recherche de relations statistiques entre la reproduction et la modulation de ces protéines suite à une exposition à deux métaux lourds (Pb et Cd) et au HMX. Les outils mis à disposition sont le suivi des paramètres standards après exposition (létalité, croissance et reproduction) et la mesure des MTLPs dans les organes impliqués dans la reproduction, soit les segments 9 à 15 (gonades) et 32 à 37 (clitellum), de même que dans les tissus non impliqués dans la reproduction du ver E. andrei. La technique expérimentale utilisée pour la mesure des MTLPs est la chromatographie liquide de haute performance en phase inverse (HPLC-RP) et en mode isocratique (phase mobile K₂HPO₄/ACN/MeOH, 80 :18 :2). Les résultats obtenus confirment que les deux métaux sont effectivement toxiques et létaux pour E. andrei et que les trois contaminants (Cd, Pb et HMX) présentent des effets délétères et dose-dépendants sur la reproduction du ver. De plus, nous constatons qu'une accumulation de MTLP induite par le Cd est corrélée avec une diminution de la reproduction du ver. Concernant le Pb, aucune induction significative de MTLPs n'a été observée, laissant ainsi ouverte la question de sa relation avec les MTLPs. Enfin, la segmentation des vers a permis d'entrevoir certains effets du HMX sur les MTLPs, effets indécelables au niveau du ver entier. Pour conclure, la présente étude démontre que l'induction des MTLPs chez le ver de terre constitue une réponse physiologique tout au moins à certains métaux ainsi qu'à une substance organique (HMX); la perspective d'utiliser cet outil comme biomarqueur est donc prometteuse. De plus, cette étude confirme la pertinence de classer les métaux lourds en deux groupes selon leurs mécanismes de rétention et de détoxification. Quant à la détoxification du HMX chez E. andrei, il pourrait s'agir d'un autre mécanisme de défense cellulaire qui agirait de manière indirecte sur les MTLPs. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Métallothionéine, Cadmium, HMX, Plomb, Reproduction, Eisenia andrei, Compartiments, Biomarqueur.

Diss.--Lehrstuhl für Archäologie des Mittelalters und der Neuzeit--Bamberg--Otto-Friedrich-Universität, 2002. / Bibliogr. p. 421-444. Résumé en allemand, anglais et français.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Physique : Metz : 1990. / Titre provenant de l'écran-titre. Notes bibliographiques. Index.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Science des Matériaux : Lille 1 : 2005. / N° d'ordre (Lille 1) : 3703. Résumé en français et en anglais. Titre provenant de la page de titre du document numérisé. Bibliogr. p. 186-193.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Agrosystèmes, écosystèmes et environnement : Toulouse, INPT : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 254 réf.

L'effet des contaminants environnementaux sur la grossesse, en particulier sur le développement du foetus, est l'un des sujets les plus « chauds » de la santé publique. Le potentiel des contaminants environnementaux (incluant les biphényles polychlorés (BPC), le plomb (Pb), le mercure (Hg), le cadmium (Cd) et le manganèse (Mn)) pour induire un retard de croissance du foetus à la suite d'une exposition in utero a été suggéré par plusieurs études épidémiologiques. Cependant, les effets des polluants émergents, tels que les retardateurs de flamme comme les polybromodiphényles éther (PBDE), sur la croissance foetale demeurent flous. Le poids à la naissance est influencé par une multitude de facteurs, y compris le tabagisme maternel, la masse corporelle de la mère, les complications de la grossesse ou la présence d’infections. La majorité des études épidémiologiques ne considère pas tous ces facteurs de risque de faible poids de naissance et analyse les contaminants de l'environnement, un par un. Objectifs : Déterminer la relation entre l'exposition environnementale aux PBDE, aux BPC et aux métaux (Pb, Hg, Cd, Mn) chez les femmes enceintes et le poids à la naissance, en considérant les facteurs de risques de petit poids de naissance confirmé par des évidences scientifiques. Méthodes : Cette étude est effectuée à l'aide de notre cohorte prospective de femmes enceintes, la cohorte GESTE, dans laquelle ont été recrutées 397 femmes enceintes à <20 semaines de grossesse, à leur première visite au Centre Hospitalier Universitaire de Sherbrooke (CHUS), Québec, Canada, entre 2007 et 2009. Lors de cette visite, le sang maternel a été recueilli pour l’analyse des PBDE, des BPC et des métaux. Les informations sociodémographiques ont été recueillies à l'aide de questionnaires lors d’entrevues avec les membres de l’équipe. Toutes les données sur la santé maternelle et les antécédents obstétricaux, les médicaments et l’accouchement ont été obtenues à partir des dossiers médicaux. Résultats : Les concentrations de métaux et de BPC chez les femmes enceintes dans notre étude étaient très faibles, alors que les concentrations de PBDE sont similaires à ceux répertorié dans les populations américaines, mais plus élevé qu'en Europe. Il n'y avait pas de corrélation significative entre la coexposition aux contaminants en début de grossesse et le poids de naissance après avoir pris en compte les facteurs de risque majeurs pour la restriction de croissance foetale. Conclusion Les résultats ne supportent pas l’idée de l'effet néfaste d'une exposition aux PBDE, aux BPC, au plomb, au mercure, au cadmium et au manganèse en début de grossesse sur le paramètre principal de la croissance foetale, le poids de naissance.