Un paradigme émergent prédit que les perturbations influencent les processus qui déterminent l'organisation des communautés. L'assèchement des rivières (disparition complète d'eau de surface pour une durée déterminée) est une perturbation naturelle affectant les cours d'eau dans de nombreuses régions du monde. De plus en plus de cours d'eau pérenne s'assèchent en réponse aux changements globaux. Toutefois, l'effet de ces assèchements sur les communautés aquatiques et les processus impliqués dans leur résilience restent mal quantifié et mal compris. A travers quatre études allant de suivis de terrain à des expérimentations in-situ et des mésocosmes en laboratoire, une résilience exceptionnelle des communautés d'invertébrés a été mesurée dans huit rivières alluviales. La zone hyporhéique semble être la principale source de recolonisation expliquant la forte résilience de ces communautés. En laboratoire, l'augmentation de la température et de la compétition intra-spécifique entraine une migration de Gammarus pulex dans la zone hyporhéique. L'augmentation de la profondeur de la zone hyporhéique lors d'assèchements pourrait réduire la résilience et avoir des effets sur les fonctions de l'écosystème (décomposition de litière). Ces résultats montrent que les assèchements n'ont pas toujours des effets sévères sur les communautés d'invertébrés des rivières alluviales qui semblent même très résilientes. La zone hyporhéique joue un rôle primordial dans la résilience des communautés des cours d'eau. Un accent devrait être mis sur la protection de la zone hyporhéique dans les rivières alluviales afin de préserver cette capacité de résilience face aux changements globaux / Understanding community response to disturbance is essential to identifying processes that determine their assembly and to predicting the future effects of climate change on biodiversity and ecosystem functions. Drying (complete loss of surface water) is a natural disturbance affecting 50% of rivers worldwide and is occurring more in perennial rivers due to climate change. However, its effects on aquatic invertebrate communities and the underlying processes contributing to their resilience (i.e. return to pre-drying or undisturbed levels) have not been well quantified. Using 4 congruous field and mesocosm experiments to quantify community resilience and identify its primary sources in environmentally harsh alluvial rivers. First, I found communities in 8 alluvial rivers were highly resilient to moderate and severe drying. Second, I showed that the hyporheic zone (saturated interstitial sediments) can be the primary source of colonists, promoting high community resilience. Third, I found high water temperature and intraspecific competition caused Gammarus pulex, a common benthic detritivore, to migrate into the hyporheic zone. Fourth, I found increasing depth to the water table diminished the hyporheic zone’s role as a source of colonists by reducing survival of G. pulex. My results support an emerging concept that harsh ecosystems are highly resilient and indicate that the effects of drying on biodiversity and ecosystem functions could vary across river systems. In alluvial rivers, the hyporheic zone can contribute strongly to community resilience and management should focus on protecting and restoring vertical connectivity to maximize resilience to climate change

La quantité de gaz résiduels présents dans le cylindre d’un moteur à combustion interne a une influence important sur son fonctionnement (combustion, rendement, émissions,..) particulièrement en allumage commandé. Aujourd’hui, il est possible de modifier cette quantité, notamment grâce à des systèmes de distribution variable. Cependant, la détermination expérimentale de la quantité de résiduels et l’estimation à partir de modèles numériques restent délicates. L’objectif de cette thèse est de proposer de nouvelles méthodologies pour traiter ces deux problématiques. Un point bibliographique est tout d’abord effectué pour dresser un état de l’art. Il recense les principaux paramètres influençant la quantité de résiduels, les effets des résiduels sur le fonctionnement du moteur, les moyens expérimentaux et les modèles disponibles pour en évaluer la quantité. Un système original est ensuite développé pour mesurer la quantité de résiduels à partir d’un prélèvement gazeux effectué dans le cylindre à la fin de la compression. Les résultats ainsi obtenus sur l’ensemble du champ de fonctionnement d’un moteur automobile atmosphérique à allumage commandé sont ensuite analysés en fonction du régime, de la charge et de la position du déphaseur installé sur l’arbre à came d’admission. Enfin, plusieurs modélisations de la phase de croisement des soupapes en approche 0D/1D sont évaluées. L’approche classique de mélange parfait n’étant pas satisfaisante, de nouvelles approches originales sont proposée et testées. Une approche hybride mêlant mélange parfait et déplacement parfait permet d’obtenir des résultats améliorés, après calibration d’un paramètre en fonction du régime et de la charge du moteur. / The amount of residual gas trapped in the cylinder of an internal combustion engine has a huge influence on its behavior (combustion, efficiency, emission,..), in particular for spark ignition engines. Nowadays, it is possible to modify this amount, in particular with variable valve train. However, the experimental assessment of residual gas content and its evaluation with numerical simulation are still challenging. The objective of this study is to propose new methodologies to improve these two aspects. A bibliographical survey is first proposed to give state of the art. It gathers the main parameters influencing residual gas content, the effects of residual gas on engine behavior, experimental procedures and numerical models available for residual gas content estimation. An original system is then developed to measure the amount of residual gas with an in-cylinder gas sampling triggered at the end of compression stroke. The results, obtained on the whole operating map of a naturally aspirated automotive spark ignition engine, are analyzed with respect to engine rotation speed, load and cam phaser position (intake side). Finally, various modeling of valve overlap with a 0D/1D approach are assessed. The standard “perfect mixing” assumption is not fully satisfactory, so that new assumptions are proposed and tested. A hybrid approach combining “perfect mixing” and “perfect displacement” allows for improved agreement with experiments, after calibration of a model parameter with respect to engine rotation speed and load.

Les empreintes papillaires sont principalement utilisées à des fins d'identification par les forces policières, chez les individus vivants et décédés. Dans les contextes forensiques, l'étendue de la conservation/décomposition de restes peut avoir un impact sur la capacité de restaurer et prélever les empreintes papillaires, et par conséquent, sur les méthodes utilisées. L’application de ces méthodes sur le terrain (p. ex. en cas de catastrophes de masse ou fosses communes) ne peut pas compter sur les mêmes installations/ressources de laboratoire, et nécessite des adaptations pratiques. Ce travail de recherche représente la première application et comparaison dans un cadre expérimental des méthodes de restauration et prélèvement des empreintes papillaires à partir de restes humains en décomposition dans des conditions contrôlées au Québec. Deux essais ont été menés sur quatre donneurs au site de Recherche en Sciences Thanatologiques Expérimentales et Sociales (REST[ES]); un à l’été 2021 et un à l’automne/hiver 2021-2022. Au total, cinq méthodes existantes de restauration et trois méthodes de prélèvement, développées sous d'autres climats, ont été expérimentées. Les résultats ont montré que les méthodes pouvaient être adaptées pour une application sur le terrain, de manière simple, rapide et économique. Les restaurations et prélèvements après l'hiver ont été réalisées de façon moins invasive et destructrice qu'en été, où des variables incontrôlables ont limité leur application. Basé sur ces résultats, deux outils ont été développés pour soutenir la prise de décision des praticiens du Québec (Canada) lors du choix des méthodes à prioriser dans les cas réels forensiques. / Fingerprints are primarily used for identification purposes by law enforcement, for both living and deceased individuals. In forensic contexts, the extent of preservation or decomposition of remains can impact the ability to restore and collect fingerprints, and subsequently the methods used. Additionally, implementation of these methods in the field in cases of mass disasters or mass graves cannot rely on laboratory facilities and resources, and therefore require practical adaptations. This research work represents the first application and comparison in an experimental setting of fingerprints restoration and collection methods from decomposing remains under controlled conditions in Quebec. Two trials were conducted on four donors at the site for Research in Experimental and Social Thanatology (REST[ES]); one in summer 2021 and one in fall/winter 2021-2022. In total, five existing restoration methods and three collection methods, developed in other climates, were tested. Results showed that fingerprint restoration and collection methods could be adapted for practical applications in real forensic contexts, in a simple, rapid, and cost-effective way. Fingerprints restorations and collections after winter were achieved in less invasive and destructive manners than in summer, where uncontrollable variables limited their application. Based on these results, two tools have been developed to support the decision-making of forensic practitioners in Quebec (Canada) when choosing which methods to prioritize in real forensic cases.

La surveillance des rejets gazeux des installations nucléaires dans l'environnement et de contrôle des dispositifs d'épuration reposent sur des mesures régulières de concentrations des contaminants en sortie de cheminées et dans les réseaux de ventilation. La répartition de la concentration peut être hétérogène au niveau du point de mesure si la distance d'établissement du mélange est insuffisante. La question se pose sur l'évaluation du positionnement des points de piquage et sur l'erreur commise par rapport à la concentration homogène en cas de non-respect de cette distance. Cette étude définit cette longueur dite de « bon mélange » à partir d'expériences menées en laboratoire. Le banc dimensionné pour ces essais a permis de reproduire des écoulements dans des conduits longs circulaire et rectangulaire, comprenant chacun un coude. Une technique de mesure optique a été développée, calibrée puis utilisée pour mesurer la distribution de la concentration d'un traceur injecté dans l'écoulement. Les résultats expérimentaux en conduit cylindrique ont validé un modèle analytique basé sur l'équation de convection-diffusion d'un traceur, et ont permis de proposer des modèles de longueur de bon mélange et de représentativité de points de prélèvement. Dans le conduit à section rectangulaire, les mesures acquises constituent une première base de données sur l'évolution de l'homogénéisation d'un traceur, dans la perspective de simulations numériques explorant des conditions plus réalistes des mesures in situ. / Monitoring of gaseous releases from nuclear installations in the environment and air cleaning efficiency measurement are based on regular measurements of concentrations of contaminants in outlet chimneys and ventilation systems. The concentration distribution may be heterogeneous at the measuring point if the distance setting of the mixing is not sufficient. The question is about the set up of the measuring point in duct and the error compared to the homogeneous concentration in case of non-compliance with this distance. This study defines the so-called "well mixing length" from laboratory experiments. The bench designed for these tests allowed to reproduce flows in long circular and rectangular ducts, each including a bend. An optical measurement technique has been developed, calibrated and used to measure the concentration distribution of a tracer injected in the flow. The experimental results in cylindrical duct have validated an analytical model based on the convection-diffusion equation of a tracer, and allowed to propose models of good mixing length and representativeness of sampling points. In rectangular duct, the acquired measures constitute a first database on the evolution of the homogenization of a tracer, in the perspective of numerical simulations exploring more realistic conditions for measurements in situ.

Dans les réseaux d'assainissement unitaires, les apports liquides, effluents domestiques, rejets industriels et eaux de ruissellement pluviales, amènent une quantité de solides non négligeable, et des dépôts se produisent. Après deux ans d'observations et d'expérimentations sur l'évolution de ces dépôts, les constatations résultant de l'ensemble des analyses nous ont conduit à l'établissement d'un code numérique de transport solide spécifique aux collecteurs d'assainissement. Basé sur l'hypothèse de régimes d'écoulements permanents par périodes, il tient compte de la géométrie réelle du collecteur, de l'influence des singularités, de la présence des matières minérales et organiques, et traite des divers phénomènes de transport solide, notamment du phénomène de masquage. Ses performances ont été testées en comparant les résultats des simulations à des mesures expérimentales réalisées in situ, dans le collecteur 13 de Marseille. Bien que limité au transport par charriage, la bonne confrontation entre résultats calculés et mesurés, concernant l'évolution des dépôts, non seulement en volume, mais aussi en répartition longitudinale et composition granulométrique, prouve ses capacités à reproduire la réalité et montre que, si la prise en compte des sédiments transportés en suspension n'est pas nécessaire, par contre, celle des masses volumiques variables pour chaque fraction solide améliore les simulations.

Les actinomycètes sont des bactéries ubiquitaires et certains sont reconnus comme potentiellement pathogènes pour l'Homme, dans l'air de certains lieux de travail. C'est notamment le cas dans l'air des plates-formes de compostage où les concentrations peuvent atteindre des valeurs relativement élevées. L'exposition des salariés à ce type de bioaérosols peut être la cause de pathologies diverses (notamment des pneumopathies d'hypersensibilité). Bien que le problème soit reconnu, la bibliographie démontre un manque de connaissances à propos de l'évaluation du risque : aucune méthode globale de prélèvement et d'analyse n'est, à l'heure actuelle, standardisée pour l'étude de ces bioaérosols, si bien qu'il n'existe aucune relation dose-effets pour la plupart de ces agents ni même de valeur limite d'exposition professionnelle. Les méthodes traditionnellement utilisées ne sont pas sans inconvénient (sous-estimation de la concentration réelle notamment) et le plus souvent non-spécificiques. C'est pourquoi l'objectif de la thèse, ici décrite, est le développement et l'évaluation de la technique de biologie moléculaire qu'est la PCR temps réel pour la quantification de bactéries dans ces bioaérosols. La méthode a tout d'abord été développée et optimisée notamment par le dessin d'oligonucléotides, par la comparaison de protocoles d'extraction d'ADN et par la réalisation de gammes étalons. Elle a ensuite été comparée aux techniques plus traditionnelles, encore largement utilisées, que sont le dénombrement du bacteries cultivable par mise en culture et l'épifluorescence, à la fois sur des cultures de cellules et sur des bioaérosols expérimentaux. Ce n'est qu'après l'avoir caractérisé qu'elle a été appliquée sur des bioaérosols prélevés en conditions réelles d'exposition, sur des plates-formes de compostage.La méthode développée, basée sur une extraction d'ADN et une PCR temps réel, permet la quantification de l'ADN de Thermoactinomyces vulgaris (basée sur l'amplification du gène GyrB), de Thermobifida fusca et T. alba (gène ecf) et des streptomycètes mésophiles (ARNr 23S). La PCR permet l'obtention de résultats fortement corrélés à ceux issus du dénombrement sur milieux gélosés mais offre de réels avantages par rapport à la culture. Comme ces quantifications prennent en compte n'importe quelle forme de la bactérie (cellules végétatives et spores), la PCR dépasse les inconvénients de sous-estimation liés aux méthodes traditionnelles. La technique a un réel avantage de spécificité, elle est répétable et sensible. Les campagnes de prélèvements effectuées sur 5 plates-formes de compostage en France ont permis de mesurer les concentrations en bactéries mésophiles et thermophiles par culture et d'établir celles en Thermoactinomyces vulgaris, Thermobifida sp. et Streptomyces sp. par PCR. L'étude confirme que les activités de compostage sont génératrices de bioaérosols avec parfois des valeurs relativement élevées selon les points échantillonnés. Elle met également en exergue des informations comme la distribution granulométrique du bioaérosol ou l'adéquation entre le type de prélèvement effectué et l'analyse par PCR. Les travaux menés, du développement de la méthode qPCR appliquée au groupe des actinomycètes à son application sur des échantillons environnementaux, apportent de nombreuses données pour la quantification des actinomycètes aéroportés. Ils ont permis d'acquérir des éléments de validation concernant la méthode mise en place et ont livré les seules mesures de concentrations disponibles à l'heure actuelle, pour T. vulgaris, Thermobifida sp., et les streptomycètes mésophiles dans l'air des plates-formes de compostage

La mesure de la radioactivité dans les filtres utilisés pour la surveillance de l’aérocontamination de l’air présente une difficulté métrologique majeure. En effet, l’absorption des rayonnements a dans le médium filtrant et la masse d’aérosols accumulés biaisent la réponse nucléaire. Ce travail de thèse porte sur la détermination de facteurs de correction de la dégradation de la radioactivité mesurée dans les filtres de surveillance. Dans un premier temps, des filtres radioactifs représentatifs des prélèvements atmosphériques ont été préparés à l’aide du banc d’essais nucléaire ICARE. L’étude expérimentale sur les filtres de référence a permis d’avoir une base de données pout la détermination des facteurs de correction dans diverses conditions de filtration. Dans un second temps, ce travail a conduit une nouvelle méthode numérique mise au point pour déterminer les facteurs de correction. Il s’agit de coupler des simulations de filtration des particules d’aérosol à l’aide de GeoDict, permettant de calculer des écoulements dans les milieux poreux et des simulations de parcours de particules a dans la matière à l’aide de MCNPX. Le bon accord obtenu, en comparant les réponses des spectres en énergie et des facteurs de correction numériques et expérimentaux, a permis de valider le modèle numérique / The measurement of radioactivity in the filters of airborne radioactive surveillance is a major difficulty metrology. Indeed, the absorption of a radiation in the filter media and the mass of aerosols accumulated distort the nuclear counters response. This thesis work focuses on the determination of correction factors for the radioactivity loss in the survey filters. In a first step, radioactive filters representing the atmospheric samples have been prepared using the nuclear test bench ICARE. The experimental study on reference filters provided a database to determine correction factors for various filtration conditions. The second step of the work proposed a new numerical method developed to determine the correction factors. It consists of coupling GeoDict for particles filtration simulations and MCNPX simulations for a transport in matter. The good agreement obtained by comparing the numerical and experimental correction factors has permitted to validate the numerical model

La transplantation d'organe améliore durablement la qualité de vie de patients en défaillance organique terminale. Malheureusement le nombre de greffons disponibles est insuffisant pour traiter tous les patients inscrits en liste d'attente. En France, les organes greffés proviennent essentiellement de donneurs en mort encéphalique. En cas de maladie grave, incurable et rapidement mortelle, il est également possible dans certains pays (dont la France) d'arrêter les thérapeutiques qui maintiennent artificiellement un patient en vie et de prélever ses organes une fois le décès par arrêt circulatoire constaté. La loi n°2005-370 du 22 Avril 2005 (dite loi Léonetti) autorise l'arrêt des traitements lorsqu'ils apparaissent « inutiles, disproportionnés ou n'ayant d'autre effet que le seul maintien artificiel de la vie ». Pour certains, cette fin de vie médicalement planifiée devrait prendre en compte les souhaits du patient en matière de don d'organes et l'intérêt de la greffe pour la société. La position française était néanmoins jusqu'en 2014 de ne pas considérer le patient en fin de vie comme un donneur potentiel afin d'éviter toute confusion entre la décision d'arrêter les traitements curatifs et l'intention de prélever ses organes. Alors que ce type de prélèvement a débuté fin 2014 dans quelques sites pilotes français, nous avons examiné les aspects pratiques, juridiques et éthiques du prélèvement d'organe en situation de fin de vie médicalisée, en focalisant notre réflexion sur les droits du patient, la définition de la mort, la temporalité du processus de prélèvement, et les éléments qui déterminent les modalités d'arrêt des suppléances vitales. / Organ transplantation saves lives of many persons who otherwise would die from end-stage organ disease. In the past decades the need for transplants has grown faster than the number of available organs. This increasing requirement for donated organs has led to a renewed interest in donation after circulatory determination of death (DCDD). In some countries including France, terminally ill patients who die of cardiac arrest after a planned withdrawal of life support may be considered as organ donors (controlled DCDD). Before 2005 French rules were not designed for such practices. With regard to patients in final stage of incurable diseases, the law number 2005-370 of April 22, 2005 authorizes the withholding or withdrawal of treatments when they appear "useless, disproportionate or having no other effect than solely the artificial preservation of life". Advocates of the controlled DCDD argue that the end-of-life care plan should incorporate the patient's wishes concerning organ donation and the public interest of transplantation. Until 2014, most French medical academics regarded the perceived conflict of interest that would arise for clinicians treating potential donors as a major ethical question. As the French program started at the end of 2014 in a few pilot sites, we thus examine the practical, legal and ethical issues that arise in considering controlled DCDD, including determination of the donor's overall benefit, debates relating to the diagnosis and time of death, and factors determining how life-sustaining treatment is to be withdrawn.

La France s’inscrit dans une vision idéalisée de la criminalistique dont la force probante apporterait les réponses incontestables au procès pénal. Cette croyance est historique et s’appuie sur les travaux des pionniers français qui ont ouvert la voie à ce que d’aucuns ont appelé, par abus de langage, l’apport de la preuve scientifique. Mais le paysage de la criminalistique n’est pas aussi simple que les acteurs au procès pénal le supposent. Le système criminalistique existant, la formation des intervenants, la connaissance de la valeur informationnelle de la trace avec sa vie juridique comme sa traçabilité scientifique, parfois soumise à un cadre normatif extérieur au droit, sont autant de domaines rarement abordés. À travers les différentes matières composant la criminalistique, en percevoir le contenu et leur puissance scientifique, mais également leurs limites, apportent un éclairage particulier de ce qu’est l’interprétation des résultats analytiques en France, et ce qu’elle devrait être quel que soit le moment judiciaire qu’exige le déroulement de la procédure pénale. Cette présentation met en exergue l’existence de la réalisation d’actes scientifiques souvent négligés et qui vient relativiser la notion d’examens scientifiques et d’expertises pourtant sacralisés par le droit et la jurisprudence. Cette étude de la criminalistique dans le procès pénal, met en évidence la perception qu’en ont les acteurs, la compréhension réciproque difficile avec les experts, mais également celles d’organismes plus institutionnels, montrant que les intérêts sont parfois divergents entre une vision comptable de la justice et celle de la recherche de la vérité, pourtant inscrite dans les textes. Une présentation de la perception comme de la mise en œuvre de la criminalistique en droit comparé à travers la procédure et la jurisprudence accusatoires donne un éclairage sur des débats juridiques qui frappent à la porte de notre système inquisitoire par l’introduction toujours plus engagée du contradictoire. Mieux comprendre les sciences introduites au procès pénal et les rendre accessibles devrait donner aux acteurs une capacité de discernement et d’interprétation plus pertinente, notamment pour les juges qui doivent à partir de toutes ces connaissances, indices et réponses scientifiques en construire la preuve pénale. / France believes in an idealized vision of forensic science, the probative force of which would provide incontestable answers to the criminal trial. This belief is historical and is based on the work of the French pioneers who paved the way for what some have called, by abuse of language, the contribution of scientific proof. But the forensic landscape is not as simple as the actors in the criminal trial assume. Existing forensic systems, training of stakeholders, knowledge of the informational value of the trace with its legal life as well as its scientific traceability, sometimes subject to a normative framework outside the law are all rarely dealt with. Through the various subjects of forensic science, by perceiving their content and their scientific power, but also by their limitations, they shed particular light on the interpretation of analytical results in France and what it should be the judicial time required for the conduct of criminal proceedings. This presentation highlights the existence of the realization of scientific acts often neglected and that relativizes the notion of scientific examinations and expert appraisals yet sacred by law and jurisprudence. This study of criminalistic in the criminal trial highlights the perception of the actors, the difficult mutual understanding with the experts, but also those of more institutional administrations, showing that the interests are sometimes divergent between an accounting vision Justice and the search for truth, which is nevertheless inscribed in the texts. A presentation of the perception as well as the implementation of forensic science in comparative law through accusatory procedure and jurisprudence sheds light on legal debates that strike the door of our inquisitorial system by the increasingly engaged introduction of contradictory. A better understanding of the sciences introduced into the criminal process and making them accessible should give the actors a more relevant capacity for discernment and interpretation, in particular for judges who must draw up the criminal proof from all these scientific knowledge, answers and evidences.

Les particules fines (PM₂.₅) présentes dans l'air extérieur peuvent être inhalées puis retenues au niveau pulmonaire, conduisant à l'apparition ou à l'aggravation de différentes pathologies cardio-respiratoires. La composition complexe des PM₂.₅ rend d'autant plus difficile l'étude de leurs mécanismes d'action. Cette thèse s'inscrit donc dans une démarche d'identification des processus impliqués dans un éventuel potentiel cancérigène des PM₂.₅, en lien avec leur composition chimique. Nous avons étudié la toxicité de six échantillons de PM₂.₅, collectés sous influence industrielle, urbaine ou rurale au cours des saisons printemps-été 2008 et automne-hiver 2008-2009. L'étude de la fraction biologique a révélé la diversité et la richesse des particules en contaminants fongiques et bactériens. Le test d'Ames nous a permis de mettre en évidence une forte mutagénicité des PM₂.₅, vraisemblablement liée aux composés nitro-aromatiques. Sur la base de tests de cytotoxicité préalables, nous avons étudié l'effet de 3,75 et 15 µg/cm² de particules sur la lignée de cellules épithéliales bronchiques humaines BEAS-2B. Nous avons mis en évidence une induction génique de différents enzymes impliquées dans l'activation métabolique des hydrocarbures aromatiques polycycliques, associée à une augmentation d'activité catalytique. Cette induction semble conduire à la formation d'adduits encombrants à l'ADN. De plus, les PM₂.₅ induisent des cassures simple- et double-brin de l'ADN, la formation de micronoyaux, ainsi que des perturbations de l'activité télomérase. Ces effets génotoxiques sont associés à des altérations épigénétiques que sont une hyperméthylation du promoteur de P16ᴵᴺᴷ⁴ᴬ, des modifications post-traductionnelles de l'histone 3 et des changements dans l'expression des miRNA étudiés. Considérant l'influence de la composition des PM₂.₅, les composés organiques semblent être responsables des effets génotoxiques les plus importants, alors que les métaux paraissent avoir des effets épigénétiques supérieurs. En conclusion, il apparaît que les échantillons de PM₂.₅ étudiés, de par l'action conjointe de leurs fractions organique et inorganique, sont susceptibles d'induire in vitro de multiples lésions décrites dans les étapesd'initiation et de promotion de la cancérogénèse broncho-pulmonaire. / Fine airborne particulate matter (PM₂.₅) can be inhaled and retained in deep lung for long periods, leading to onset or exacerbation of cardio-respiratory diseases. However, the complex composition of PM₂.₅ makes difficult the study of their mechanisms of action. This work fits into a global approach aiming to identify the toxicity mechanisms involved in a putative PM₂.₅ carcinogenicity, in association with PM composition. We study six PM samples collected either under industrial, urban or rural area, in spring-summer 2008 or autumn-winter 2008-2009 seasons. Biological fraction analysis revealed numerous and diverse bacterial and fungal components. We carried out Ames tests revealing a high mutagenic potency for PM samples, presumably linked to their nitro-aromatic content. Based on previous cytotoxicity assays, we studied PM effect on bronchial epithelial cell line BEAS-2B, at two concentrations (3.75 and 15µg/cm²). We demonstrated gene induction of several xenobiotic metabolizing enzymes involved in polycyclic aromatic hydrocarbons metabolic activation. This was associated with an increase in their catalytic activity, leading to bulky DNA-adducts formation in exposed cells. Furthermore, PM₂.₅ lead to DNA single- and double-strand breaks, micronuclei formation, and disturbed telomerase activity. In addition to these genotoxic effects, our study revealed epigenetic alterations such as P16ᴵᴺᴷ⁴ᴬ promoter hypermehylation, histone 3 post-translational modifications, and miRNAs expression changes. Considering the impact of chemical composition on PM toxicity, organic compounds lead to the highest genotoxicity, whereas metals seem to induce more pronounced epigenetic modifications. Altogether, our results indicate that the studied PM₂.₅ samples, through cooperative action of organic and inorganic fractions, may lead in vitro to multiple alterations involved in initiation and promotion steps toward pulmonary carcinogenesis.