Thèses (M.Sc.)--Université de Sherbrooke (Canada), 2006. / In ProQuest dissertations and theses. Titre de l'écran-titre (visionné le 17 oct. 2007). Publié aussi en version papier.

Dans un monde où plus de la moitié de la population mondiale vit en ville, les espaces verts constituent une composante fondamentale du paysage urbain car ils fournissent de nombreux services environnementaux (e.g. purification de l'air et de l'eau, filtrage du vent et du bruit, atténuation de l’îlot de chaleur urbain), mais également des services sociaux et psychologiques (e.g. développement des liens sociaux, réduction du stress) qui revêtent une importance cruciale pour l'habitabilité des villes modernes et le bien-être des citadins. L’efficacité des services écologiques rendus par les espaces verts en ville dépend de la qualité de leur sol et de leur fonctionnement général, et des conditions abiotiques et biotiques dans lesquelles ils se trouvent. De nombreuses études ont mis en évidence l’impact direct et indirect des activités humaines sur les sols urbains. Les pressions anthropiques qu’ils subissent modifient d’une manière très complexe leurs caractéristiques, et impactent donc leur qualité. La qualité des sols urbains est donc aujourd’hui un enjeu majeur pour la durabilité des villes de demain. Le présent projet de thèse a ainsi cherché à évaluer les effets de la pression urbaine sur les composantes de la qualité des sols d’espaces verts publics de la région Île-de-France à travers l’utilisation d’un gradient de pression urbaine innovant, et selon deux usages de sols (pelouses et bois). Dans un deuxième temps, ce travail de thèse a également cherché à déterminer si la calorimétrie différentielle couplée à l’analyse infra-rouge gazeuse (DSC–EGA) était une méthode adaptée à l’évaluation de la qualité de la matière organique des sols (MOS) urbains, et sur une échelle régionale. Tous les sols sélectionnés dans ce projet de thèse sont classifiés comme Anthrosol... / In a world where more than half of the world's population lives in cities, green spaces are a fundamental component of the urban landscape, providing many environmental services (e.g. air and water purification, wind and noise filtering, urban heat island attenuation), but also social and psychological services (e.g. development of social bonds, stress reduction) which are of crucial importance for the habitability of modern cities and the well-being of urban dwellers. The effectiveness of ecological services provided by green areas in the city depends on the quality of their soils and their general functioning, but also on the abiotic and biotic conditions in which they are located. Numerous studies have highlighted the direct and indirect impact of human activities on urban soils. The anthropogenic pressures they undergo alter their characteristics in a complex way, thus affecting their quality. Urban soil quality is therefore a major challenge for the sustainability of the cities of tomorrow. This thesis project sought to assess the urban pressure effects on the soil quality components of the Paris region public green spaces through the use of an innovative urban pressure gradient, and according to two land-use types (lawns and woods). Secondly, this work also sought to determine whether differential scanning calorimetry coupled with evolved gaz analyzer (DSC–EGA) was a suitable method for assessing the organic matter of urban soils (SOM), and on a regional scale. All soils selected in this thesis project are classified as Anthrosol...

Les grands réaménagements urbains génèrent d’importants volumes de terres excavées, dont la valorisation est désormais possible si elles sont compatibles avec le fond pédo-géochimique du site receveur. Afin de faciliter cette valorisation, cette thèse s’intéresse à des méthodologies de traitement de données acquises à d'autres fins que la détermination du fond pédo-géochimique, afin de fournir un référentiel de qualité géochimique des sols urbains à l'échelle d'un quartier ou d'une ville. Les premiers tests montrent les limites des calculs statistiques, usuellement utilisés avec des données dédiées au fond pédo-géochimique du fait de leur sensibilité à la limite de quantification, à la loi de distribution ou encore au pourcentage d'anomalie. Le découpage du territoire en entités géographiques cohérentes à partir de la nature des sols et sous-sols et des pressions anthropiques (actuelles ou passées) permet la constitution de différents niveaux de fond suivant la qualité géochimique des sols, mais une des difficultés concerne le renseignement de l'ensemble des entités. La classification statistique des échantillons, même spatialisée, n'apporte, actuellement pas de résultats exploitables pour la gestion des terres excavées. Enfin, le filtrage géostatistique via un modèle linéaire de corégionalisation présente une alternative solide pour le filtrage des anomalies et l'estimation du fond à l'échelle d'un quartier. / Large urban redevelopments generate large volumes of excavated soils whose reusability is now possible if they are compatible with the pedo-geochemical background of the receiving site. In order to facilitate this valorization, this thesis focuses on processing methodologies on data acquired for other purposes than the determination of the pedo-geochemical background, in order to provide a geochemical quality reference system for urban soils at the scale of one neighborhood or city. The first tests show the limits of the statistical stresholds, usually used with data dedicated to the pedo-geochemical background because of their sensitivity to the limit of quantification, to the distribution law or to the percentage of anomaly. The segmentation of the territory into coherent geographical entities based on the nature of the soil and subsoil and the anthropogenic pressures (current or past) allows the constitution of different geochemical background levels according to the geochemical quality of the soils, but one of the difficulties concerns the information of all entities. The statistical classification of the samples, even if spatialized, does not currently provide usable results for the management of the excavated earth. Lastly, geostatistical filtering via a linear model of coregionalisation provides a solid alternative for anomaly filtering and background estimation at a neighborhood scale.

La problématique de la contamination des sols urbains et agricoles par les éléments traces métalliques (ETM) est un enjeu majeur en termes de santé publique et de protection de l’environnement. Dans le contexte de l’expansion de l’agriculture urbaine et des jardins communautaires souvent localisés sur des sites contaminés, il existe un intérêt fort pour le développement de méthodes de décontamination moins coûteuses que les méthodes de remédiation conventionnelles et qui préservent l’intégrité et la fertilité du sol. La phytoextraction est une technique écologique de remédiation des sols contaminés en ETM qui repose sur l’utilisation de plantes accumulatrices de métaux pour diminuer les concentrations en ETM dans le sol. La crucifère européenne Noccaea caerulescens (tabouret calaminaire), hyperaccumulatrice de zinc (Zn), cadmium (Cd) et nickel (Ni), s’est imposée comme plante phytoextractrice modèle vu ses étonnantes capacités d’accumulation in natura. Cependant, les conditions de culture optimales de N. caerulescens sont largement méconnues.L’optimisation de la phytoextraction du Cd et du Zn avec N. caerulescens a donc constitué l’objectif principal de ce travail. Nous avons mené des essais de terrain à Bruxelles sur des sites dont les sols sont modérément contaminés en ETM. Le premier objectif était de comparer l’efficacité d’extraction des populations calaminaires du Sud de la France (CAL-SF) et des populations non-métallicoles luxembourgeoises (NMET) de N. caerulescens. En parallèle, un deuxième objectif était de tester l’effet de plusieurs pratiques de culture sur la croissance et l’accumulation afin de développer un itinéraire technique performant. Un dernier objectif était d’étudier l’influence des paramètres édaphiques sur l’efficacité de la phytoextraction. Nous avons mis en évidence pour la première fois sur le terrain que les populations NMET sont nettement plus efficaces pour l’extraction du Zn que les populations CAL-SF et qu’elles combinent à la fois une meilleure production de biomasse et une plus grande résistance aux herbivores et aux pathogènes. Ce travail de thèse souligne que le cycle de vie – annuel ou bisannuel – est un déterminant important de la vitesse de croissance, du rendement d’extraction et du cycle de culture à privilégier. Nos résultats montrent que l’itinéraire technique le plus performant est celui d’un repiquage à l’automne de plantules à cycle bisannuel à densité élevée (100-120 plantes m-²), suivi d’une longue saison de culture (12 mois), tandis que pour des plantes annuelles il faut favoriser une installation au printemps. Enfin, la croissance de N. caerulescens est essentiellement stimulée par des hautes teneurs en matière organique, une faible densité apparente, une texture limoneuse et un bon apport en azote. Ce dernier élément entraîne cependant une baisse des concentrations en ETM dans les plantes quand sa teneur augmente dans le sol. La fertilisation azotée ne devrait donc être utilisée qu’en cas de forte carence azotée.Ce travail a permis de démontrer qu’une culture de N. caerulescens pouvait extraire jusqu’à 18 % du Cd total (CAL-SF) et 10 % du Zn total (NMET) dans les 20 premiers cm de sols modérément contaminés (jusqu’à 10 mg Cd kg-1 et 1000 mg Zn kg-1). À condition d’augmenter et de stabiliser les rendements de biomasse aérienne, la phytoextraction du Cd avec N. caerulescens pourrait donc être une technique pour décontaminer des sols modérément contaminés en Cd tels que les sols agricoles ou les sols urbains. / Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologique / info:eu-repo/semantics/nonPublished