Le marais de Massaciuccoli est la plus importante zone humide de la Toscane septentrionale. C'est une lagune côtière qui draine un bassin d'environ 112 km2 de surface totale et qui est caractérisée par des eaux à salinité très variable. Cette zone est reliée à la mer par un canal artificiel, appelé « Burlamacca ».<br />Dans cette zone palustre, on retrouve de vieilles carrières (profondeur maximum : 30 m., superficie totale : 2,5 km2 ), témoignage d'une ancienne activité d'extraction de sable siliceux. Les principales sources polluantes sont représentées par les déchets urbains et industriels et par les eaux de drainage agricole ; au sein du bassin, il y a en effet 2 décharges et plusieurs entreprises agricoles.<br />Ce projet de recherche se propose d'étudier : 1) l'impact anthropique sur la chimie des eaux du bassin du lac de Massaciuccoli ; 2) l'apport de l'eau de mer, l'infiltration des eaux souterraines et le taux d'évaporation du lac ; 3) le rôle exercé par les anciennes carrières, et 4) le rôle des processus biologiques.<br />Les résultats ont été obtenus en appliquant des techniques géochimiques et en utilisant des traceurs chimiques (Br, B, Cl et des éléments nutritifs) et isotopiques (δ18O, δ11B, δ2H, δ13C, δ34SSO4 et δ18OSO4).<br />L'étude a mis en évidence des aspects méthodologiques importants, concernant :<br />1. l'influence des processus biologiques sur le contenu des composés chimiques dissous dans les eaux<br />2. l'application des techniques isotopiques qui, non seulement, a permis de suivre les processus chimiques et physiques qui se développent à l'interface entre les différents compartiments, mais qui a permis aussi d'établir l'origine des divers éléments et d'effectuer des datations.<br />Notamment, on a mis en évidence les points suivants:<br />a. la distribution des éléments dans le système étudié est fonction de la présence et de l'intensité de l'activité biologique<br />b. la géochimie est importante pour tracer l'origine des eaux et des processus chimiques et physiques.<br />c. Les datations effectuées sur la matière organique des sédiments avec le 14C mettent en évidence la présence d'un pic de l'activité radioactive, qui correspond aux essais atomiques effectués dans les années '60. La profondeur, à laquelle on peut trouver ces évidences, varie selon les différents sites échantillonnés.<br />En conclusion, ce travail a permis de mettre en évidence l'influence de l'activité agricole sur la composition chimique de l'eau du lac, sur l'équilibre hydrodynamique et sur la composition du sédiment superficiel. En outre, les carrières, en relation à leur extension et profondeur, représentent une barrière hydraulique à l'intrusion de l'eau marine dans le lac ; la disparition de la stratification des eaux des carrières ou un éventuel remplissage de ces dernières pourrait devenir un problème très sérieux pour l'équilibre de l'écosystème palustre.<br />vi

Une technique de « spikage », ou dilution d'isotopes stables multi-élémentaire, a été développée afin de quantifier et caractériser simultanément les compartiments échangeables de Cd, Zn, Cu, Ni et Pb dans des sols contaminés. Cette technique a été ici validée par comparaison avec les résultats de spikage d'isotopes radioactifs de Cd, ainsi que ceux d'extractions chimiques. Par ailleurs, une étude intégrée des signatures isotopiques du Zn (δ66Zn) dans plusieurs compartiments d'écosystèmes contaminés (sites métallurgiques de Viviez-Decazeville, S.-O. France et de Kempen, N.-E. Belgique) permet de proposer un schéma cohérent des différents fractionnements isotopiques de Zn liés à son traitement métallurgique. L'existence de différents δ66Zn pour le zinc « enrichi » et « résiduel » s'avère donc un outil puissant de localisation de sources de contamination métallurgique. Ces résultats démontrent l'efficacité des isotopes stables comme traceurs de processus et de source de contamination.

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Le Platreef est une formation noritique contenant des minéralisations en Éléments du Groupe du Platine. Elle se situe en bordure de la partie septentrionale du complexe du Bushveld. Afin de définir les spécificités de cette unité marginale, nous avons tout d'abord étudié des échantillons pouvant servir de point de comparaison : ils proviennent d'une zone centrale de l'intrusion, le forage de Bellevue. Les données en isotopie de l'oxygène indiquent des valeurs de δ18O proches de 6,5 à 7 ‰ et homogènes à travers la pile magmatique. Ces valeurs, plus lourdes de 1 à 1,5 ‰ que celles des autres produits issus du manteau du Kaapvaal, sont l'indice d'une contamination crustale à l'échelle de tout le complexe. L'isotopie de l'hydrogène et les teneurs en eau témoignent de cumulats peu ou pas altérés. <br /><br />Sur la base de critères pétrographiques et géochimiques, le Platreef apparaît beaucoup plus affecté par des phénomènes d'assimilation et de circulations de fluides. Il a été échantillonné sur 4 sites, en contact avec différentes roches encaissantes : granites Archéens, dolomies, quartzites et cornéennes. Les xénolithes calco-silicatés sont omniprésents dans ces portions du Platreef. Une contamination par des liquides de fusion partielle du granite est également mise en évidence. Les cumulats les plus affectés par l'altération se trouvent au contact des granites, qui constituent l'encaissant le plus fracturé. <br /><br />À l'échelle du complexe, le rapport fluide/roche des interactions est très faible : les circulations ont été confinées à des chenaux préférentiels. Les caractéristiques isotopiques et géochimiques des fluides ne correspondent pas à celles des eaux météoritiques. Ils étaient probablement originaires des formations sédimentaires proches et ont été expulsés lors de la perturbation thermique due à la mise en place des magmas du Bushveld. Ils contenaient du chlore et du CO2 leur permettant de jouer un rôle dans la distribution des PGE.

Ce travail est basé sur l'étude d'un continuum eau de pluie – eau de surface – eau minérale, en utilisant différents outils chimiques et géochimiques. La zone d'étude se situe en bordure Est du Massif Central Français. Elle comprend des entités géographiques et géologiques variées (complexe granito-gneissique et cristallophyllien – Monts du Forez et du Lyonnais d'âge hercynien, graben Oligocène du Forez à venues volcaniques miocènes).<br />La première partie repose sur l'étude en isotopes stables (18O, 2H) des précipitations locales (3 points de mesures ; prélèvements journaliers sur 1 à 3 ans), dont les contenus en tritium permettent de déterminer le bruit de fond atmosphérique actuel. Les mesures 18O, 2H ont permis de construire une droite locale des eaux météoriques et de quantifier les gradients d'appauvrissement des rapports isotopiques en fonction de l'altitude. Ceci permet aussi de déterminer les temps de transit de l'eau dans les aquifères superficiels et de détecter la présence d'eaux récentes dans des eaux plus minéralisées. De plus, une évaluation des quantités d'eau réellement disponibles à l'infiltration (et de leur signature isotopique) a été entreprise en se basant sur différentes méthodes de calcul de l'évapotranspiration.<br />La seconde partie consiste en l'étude de rivières et d'aquifères peu profonds, majoritairement situés en zone d'arène granitique et connaissant des variations de débit marquées. La détermination des contenus en éléments majeurs cations et anions donne des gammes de Solides Totaux Dissous variant de 30 à 500 mg/l pour les sources, de pH acide à neutre et de faciès Na-Ca-Cl-HCO3. Les calculs d'indice de saturation, incluant les phases minérales des sols locaux, montrent une interaction limitée avec les produits d'altération d'une matrice rocheuse granitique. Les rapports isotopiques en carbone 13 indiquent une forte proportion de matière organique dissoute. La détermination des d18O et dD permet d'envisager une recharge préférentielle en hiver ainsi que des gradients d'altitude proches de ceux enregistrés par les pluies. L'utilisation de modèles de transit souterrain de type « dispersion » permet d'estimer des temps de transit moyens de 10 à 15 mois en oxygène et 8 à 13 mois en hydrogène.<br />Enfin, 7 sources minérales, en contexte granitique faillé ou sédimentaire, ont également fait l'objet de prélèvements réguliers. Six d'entre elles sont carbogazeuses, deux ont un caractère thermal. Trois faciès chimiques, marquant une augmentation de la minéralisation, sont représentés : Ca-Mg-HCO3, Na-HCO3-Cl et Na-HCO3. Les indices de saturation indiquent une nouvelle fois une nette interaction avec le socle. Or, les précipitations/dissolutions d'espèces minérales modifient les concentrations en cations. Dès lors, les estimations de température profonde des réservoirs (géothermomètres à cations) donnent une gamme de variation de 150 à 240°C. Les rapports isotopiques en oxygène et hydrogène sont beaucoup plus stables que ceux des eaux de surface, les eaux Na-HCO3 ayant des deltas appauvris par rapport à leurs altitudes d'émergence. La détermination des altitudes des aires de recharge, en utilisant les gradients déterminés sur les pluies, donne des altitudes compatibles avec celles des reliefs locaux. Les signatures en carbone 13 sont influencées par la signature du CO2 profond pour les sources carbogazeuses. Une source thermale (faciès Na-Cl-HCO3) a des valeurs très différentes. Certaines sources du faciès Ca-Mg-HCO3, par leur contenu en tritium, attestent de mélanges avec des eaux de surface, de faible importance cependant (13C, 14C). Pour l'ensemble des sources minérales, les durées maximales de temps de transit obtenues par le carbone 14 sont de l'ordre de 20000 à 25000 ans, alors que cette durée est de 8000 ans pour la source thermale précédemment mentionnée.

Le complexe volcanique Atacazo - Ninahuilca (CVAN) est localisé dans la Cordillère Occidentale de l'Equateur, à 10 km au sud de la ville de Quito. Trois grands édifices ont pu être distingués : La Carcacha, l'Atacazo et les dômes internes. Des datations 40Ar/39Ar et 14C ont permit d'établir une chronologie détaillée de l'emplacement de ces édifices respectivement vers 1,29 Ma, 222 à 71 ka et 20 à 2,3 ka. Au cours du temps, l'activité de ce complexe est passée d'effusive à explosive; l'index d'explosivité estimé pour leurs deux dernières éruptions est de VEI = 5, démontrant ainsi la grande dangerosité de ce volcan. La modélisation des processus pétrogénétiques indique la participation de la cristallisation fractionnée et de la contamination crustale dans l'évolution de La Carcacha et l'Atacazo. Tous les magmas anciens apparaissent issus de la fusion partielle d'un manteau métasomatisé par des liquides adakitiques, tandis que les dômes récents correspondent à des produits de la fusion directe de basaltes. Il en résulte que tous ces magmas possèdent un caractère adakitique, lequel devient de plus en plus important au cours du temps. Des variations temporelles identiques ont déjà été observées dans plusieurs autres volcans de l'arc équatorien. Ce changement dans la nature du magmatisme reflète un changement progressif de la source, et montre le rôle de plus en plus important joué par la fusion de la croûte océanique subductée interprété comme résultant de l'entrée de la Ride de Carnegie en subduction. La présence de la jeune et chaude ride de Carnegie à l'aplomb de l'arc équatorien engendre un gradient géothermique élevé favorable à la fusion de la plaque océanique subductée. Les liquides adakitiques ainsi engendrés, sont dans un premier temps totalement consommés par les réactions métasomatiques avec le coin du manteau alors que, dans un second temps grâce aux interactions successives adakites-manteau et éventuellement à des taux de fusion plus élevés, ils sont capables d'atteindre la surface.

D'un millénaire à l'autre, le pair-à-pair a émergé comme un nouveau paradigme informatique. Plus précisément, des nouveaux enjeux sociaux et économiques, ayant trait en particulier à la distribution de contenus, sont venus raviver d'anciennes problématiques liées aux systèmes décentralisés, leur donnant de nouvelles justifications et de nouveaux éclairages. Dans ce mémoire, je propose tout d'abord de donner des bases pour comprendre et aborder les problématiques pair-à-pair. Après un bref survol des travaux auxquels je me suis intéressé dans le but d'améliorer la distribution de contenu, je me tourne vers un sujet plus théorique : les réseaux à préférences acycliques, lesquels sont un moyen élégant pour modéliser des systèmes pair-à-pair non-structurés ou hybrides. Issus de la théorie des mariages stables, leur principale caractéristique est une capacité auto-stabilisante. Deux questions fondamentales se posent alors, auxquelles je donne un début de réponse : à quelle vitesse un réseau à préférences acycliques se stabilise-t-il, et vers quel état converge-t-il ?

Cette étude aborde les problèmes de spéciation et d'évolution chez les Dacryoconarides à partir des espèces du genre Nowakia du Praguien de la coupe de Cerna rokle (Dévonien inférieur, République Tchèque). Une -analyse biométrique est mise au point pour ce groupe fossile afin de préciser la notion d'espèce. Des mesures morphométriques sont effectuées sur près de 3000 individus de No wa kia, répartis dans 38 populations issues chacune d'un niveau stratigraphique bien défini. L'étude statistique des donné.es (analyses univariées, bivariées, factorielles) permet d'identifier et de caractériser mOfphométriquement les espèces du genre Nowakia. La méthodologie utilisée s'avère applicable . à d'autres populations de No wa kia , mais aussi à d'autres Dacryoconarides. Six espèces appartenant au 'genre Nowakia sont identifiées dans la succession de Cerna rokle. Trois nouvelles espèces sont nommées formellement (N. fa ta, N. muftiannufata, N. ampfa) et une quatrième (N. acuaria s.str;) est restreinte à' un champ de variabilité plus limité. La distribution verticale de ces espèces conduit à proposer, de la plus ancienne à la plus récente, les biozones d'intervalle à kabyfica, à pragensis, à acuaria s.str., à fa ta, à muftiannufata, à ampfa. L'influence des facteurs paléoenvironnementaux sur la dynamique des populations de Dacryoconarides et sur la spéciation du genre Nowakia est appréhendée à partir d'une étude de microfaciès et d'analyses isotopiques des carbonates contenant cette faune. Les variations dans la fréquence et la distribution des espèces, au cours du temps fournissent une estimation de la diversité spécifique et de la vitesse d'évolution des Dacryoconarides. Les fluctuations des rapports isotopiques du carbone et de l'oxygène sont des marqueurs potentiels des variations du paléoenvironnement. Le rôle de ces facteurs extrinsèques apparaît toutefois secondaire par rapport aux facteurs intrinsèques relevant directement de processus biologiques. Les contraintes environnementales ne semblent pas avoir joué le rôle de facteur déclenchant qu'on. leur attribue parfois vis à vis de la spéciation; tout au plus, dans certains cas, ont-elles favorisé la prolifération temporaire de certaines espèces. Les modalités et le rythme de spéciation chez les Nowakia du Praguien sont discutés. Le retard ou la précocité de l'apparition de certains caractères morphologiques et des différences dans leur vitesse de développement sont interprétés en termes d'hétérochronies de développement. La lignée phylogénétique des Nowakia montre différentes tendances morphologiques illustrées par des espèces qui coexistent ou se succèdent au cours du temps. L'apparition des espèces est soudaine et la séparation au sein de lignées, point fondamental du modèle des équilibres ponctués, paraît remplie par les espèces du Praguien de Cerna rokle. Après leur apparition, les espèces de Nowakia montrent une stabilité morphologique au cours du temps. Le modèle évolutif de type gradualisme phylétique rend moins bien compte des observations effectuées.

Les résultats présentés dans cette habilitation concernent les réseaux dans les représentations semi-stables, ainsi que les quotients de ceux-ci. Plus précisément, les plus manquants d'entre eux sont 1) une étude de certaines catégories de Breuil en torsion 2) une étude des variétés de Kisin, et plus exactement une estimation de la dimension de certaines d'entre elles 3) l'obtention de bornes (dépendant des " poids de Hodge-Tate ") sur l'action de l'inertie modérée et de l'inertie sauvage sur les représentations semi-stables de torsion 4) le développement de la théorie des (phi,tau)-modules, avec pour application une caractérisation et une classification des réseaux dans les représentations semi-stables