XX ème Congrès des Doctorants

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5 3 Ecole Doctorale en Sciences de l Environnement (ED 251) XX ème Congrès des Doctorants en Sciences de l Environnement Avril 2013 Site de Saint-Charles Marseille

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7 Préambule 5 PREAMBULE Pour les vingt ans d existence de notre Ecole Doctorale qui coïncide avec l année «capitale européenne de la culture» pour Marseille, notre congrès s installe dans le site historique des Sciences à Marseille, le campus de Saint-Charles, qui fête lui le centenaire de sa construction. Cette année, le comité d organisation était assuré par de jeunes chercheurs et doctorants du Laboratoire de Chimie de l'environnement et son directeur, Henri Wortham, avec le soutien de la secrétaire de l Ecole, Isabelle Hammad; je les en remercie vivement au nom de toute l Ecole. Le programme de cette année montre une nouvelle fois la diversité des sujets et le dynamisme de la recherche doctorale en Environnement à Aix-Marseille Université, à travers une soixantaine de communications orales ou par affiches faites par les doctorants. Nos conférenciers invités, que je remercie chaleureusement à cette occasion, représenteront diverses disciplines de l école, le Génie des Procédés (Nicolas Roche, d Aix-Marseille Université), les Géosciences (Philippe Paillou, de l Université de Bordeaux) et l Océanographie (Vincent Rigaud, de l IFREMER), tandis qu Eric Vindimian (de l Irstea) nous parlera du rôle de la recherche scientifique dans l évaluation des politiques publiques. Une recherche dans les archives m a rappelé que le premier colloque de l Ecole (que je dirigeais déjà ), le 7 Janvier 1994, avait eu comme conférenciers entre autres Gérard Mégie, futur Président du CNRS, décédé en 2004, et Jean-François Minster, futur directeur de l INSU et actuellement directeur de la recherche chez Total : une bonne illustration de la place de la recherche en environnement dans les politiques publiques. Je souhaite donc que ce congrès soit une fois de plus l occasion d approfondir les échanges, l ouverture pluridisciplinaire, et le sentiment d appartenance à une Ecole de tous ses membres! Le directeur de l ED251 Pierre Rochette

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9 Sommaire 7 SOMMAIRE Préambule 5 Programme du congrès 8 Résumés des conférenciers invités 12 Titres des Communications orales et des Posters 16 Résumés 1) Anthropologie Biologique 23 2) Chimie de l Environnement 27 3) Ecologie 37 4) Environnement et Santé 49 5) Génie des Procédés 55 6) Géosciences de l Environnement 65 7) Océanographie 89 Index (liste des participants par ordre alphabétique) 96

10 8 Programme XX ÈME CONGRÈS DES DOCTORANTS EN SCIENCES DE L ENVIRONNEMENT - PROGRAMME Les posters seront visibles dans la salle de conférence n 1. La salle sera ouverte dès le lundi 15 avril à 8h, pour l installation des posters. Lundi 15 avril h30-09h00 09h00-09h10 Accueil Introduction Pierre ROCHETTE (Directeur ED251) Session du lundi matin Présidente de session : Aurore HUTZLER 09h10-09h30 Cécile COURNEDE Géosciences de l Environnement p. 73 Etude paléomagnétique d échantillons lunaires. 09h30-09h50 Audrey ROUSTAN Environnement et Santé p. 52 Activité clastogène du glyphosate, de l atrazine, et de leurs produits de dégradation : effets cocktails, photoactivation, et phytoprotection. 09h50-10h10 Dalia SALAMEH Chimie de l Environnement p. 34 Impacts atmosphériques des activités portuaires et industrielles sur les particules fines (PM2.5) à Marseille. 10h10-10h30 Lara SASSINE Géosciences de l Environnement p. 85 Etude du devenir des pesticides et contaminants émergents dans une nappe alluviale : Exemple de la nappe de la Vistrenque. Pause-café 10h50-11h10 Delphine PLAIRE Océanographie p. 94 Corrélation des dommages à l ADN et des effets sur les traits d histoire de vie lors d une exposition multigénérationnelle à de l uranium appauvri chez Daphnia magna. 11h10-11h30 Adrien MOULIN Géosciences de l Environnement p. 80 Cinématique de la faille d Idrija (Dinarides nord, Slovénie) à partir de l analyse de données Lidar. 11h30-12h20 Conférencier invité : Eric VINDIMIAN IRSTEA p. 12 A quoi sert la recherche? Illustration sur l'éclairage des politiques publiques. 12h20-14h00 Repas-Buffet et Session Posters

11 Programme 9 Session du lundi après-midi Présidente de session : Dalia SALAMEH 14h00-14h50 Conférencier invité : Nicolas ROCHE Aix-Marseille Université p. 13 Le traitement des eaux usées, un système complexe qui nécessite une approche globale et intégrée. 14h50-15h10 Isabelle DABAT PIVOTTO Océanographie p. 90 Evolution et adaptation en environnement hétérogène et fluctuant : le cas de la gorgone Eunicella cavolinii. 15h10-15h30 Marion DURAND-GILLMANN Ecologie p. 40 Rôle de Tomicus destruens (Coleoptera : Curculionidae) dans le processus de mortalité du Pin d'alep. Pause-café 15h50-16h10 Emmanuelle NOTTOLI Géosciences de l Environnement p. 81 Determination of long-lived radionuclide concentrations in nuclear waste by accelerator mass spectrometry. 16h10-16h30 Violaine PONSIN Chimie de l Environnement p. 33 Stimulation de l atténuation naturelle du pétrole brut dans l aquifère de la Plaine de la Crau : étude en microcosmes. 16h30-16h50 Luisa Maria LO GERFO Anthropologie Biologique p. 25 La momification en Sicile : une étude complète d une pratique pluriséculaire. 16h50-17h10 Aurore HUTZLER Géosciences de l Environnement p. 74 Isotopes Cosmogéniques et âge terrestre des météorites.

12 10 Programme Mardi 16 avril h30-09h00 Accueil Session du mardi matin Présidente de session : Violaine PONSIN 09h00-09h20 Camille DELCROIX Génie des Procédés p. 58 Impact de la force ionique sur l ultrafiltration de polysaccharides à usage thérapeutique. 09h20-09h40 Jérémie BERTHONNEAU Géosciences de l Environnement p. 66 Le rôle des minéraux argileux dans la dégradation de la pierre. 09h40-10h00 Mathilde CHOMEL Ecologie p. 38 Mélange du peuplier hybride et de l épinette blanche dans les plantations à croissance rapide : impacts sur le sol. 10h00-10h20 Quentin SCHENKELAARS Océanographie p. 95 La voie RHO-ROCK : une voie conservée à l échelle des Métazoaires lors des morphogenèses épithéliales. Pause-café 10h40-11h00 Delphine KAIFAS Chimie de l Environnement p. 32 Nanoparticules de fer zéro-valent (NPFe 0 ) pour la remédiation d eaux souterraines. 11h00-11h20 Camille BOUCHEZ Géosciences de l Environnement p. 70 Etude de la régulation chimique du lac Tchad et des transferts vers la nappe quaternaire au cours des dernières décennies, à partir d une modélisation couplée hydrologie/chimie. 11h20-12h10 Conférencier invité : Philippe PAILLOU Université Bordeaux I p. 14 Cartographie de la paléo-hydrographie saharienne par télédétection radar. 12h10-14h00 Repas-Buffet et Session Posters

13 Programme 11 Session du mardi après-midi Présidente de session : Camille BOUCHEZ 14h00-14h50 Conférencier invité : Vincent RIGAUD IFREMER p. 15 From manned submersible to autonomous and hybrid systems. 14h50-15h10 Sandra BEDARIDA Anthropologie Biologique p. 24 Histoire naturelle et évolutive des virus de la famille des Anelloviridae. 15h10-15h30 Olivia MICKALA Géosciences de l Environnement p. 79 Apports de la minéralogie des argiles et de la géochimie à l étude des cap carbonates néoprotérozoïques du Congo et du Gabon. Pause-café 15h50-16h10 Vincent BARTOLOMEI Chimie de l Environnement p. 29 Photoenhanced uptakes of NO2 by indoor surfaces: A new HONO source. 16h10-16h30 Raja ZMEMLA Géosciences de l Environnement p. 87 Etude de comportement à long terme de phosphogypse tunisien stocké sur terril et valorisé en technique routière. 16h30-16h50 Mathieu SANTONJA Ecologie p. 46 Effet de la «mixité des litières» sur le processus de décomposition des litières dans une forêt à chêne pubescent. 16h50-17h10 Marion KERSALE Océanographie p. 91 Etude de la dispersion dans les eaux côtières de la Méditerranée nordoccidentale. 17h10-17h30 Martine RUZZIER Collège Doctoral Intervention sur les actions de formations du Collège Doctoral. POT DE CLOTURE Avec remise de prix aux doctorants ayant présenté les meilleures communications

14 12 Résumés des conférenciers-invités RESUMES DES CONFERENCIERS INVITES Lundi 15 avril 11h30-12h20 Eric Vindimian Directeur Régional Languedoc- Roussillon Irstea A quoi sert la recherche? Illustration sur l'éclairage des politiques publiques. La question peut paraître incongrue, la recherche sert à produire de nouvelles connaissances. C'est vrai et cela reste son objectif premier, indispensable, conditionné à la liberté du chercheur et qu'il faut préserver à tout prix. La société est ensuite en capacité de s'approprier ces connaissances et de les valoriser. Pourtant la recherche est bien plus que la production de connaissances. Son rôle pour l'innovation industrielle est bien connu, on distingue souvent deux modes : la recherche fondamentale et la recherche finalisée. Le rôle de cette dernière est précisément de favoriser l'innovation et donc le développement économique. Un troisième mode existe qui a plus de mal à se faire reconnaître, il s'agit de la recherche en appui des politiques publiques. Cette méconnaissance est un paradoxe. Convaincus de l'importance de la recherche, les politiques acceptent la nécessité de financer une recherche fondamentale dont le seul objectif est la connaissance. Ils soutiennent fermement les programmes de recherche finalisée avec un objectif de valorisation industrielle. Cependant ils se mobilisent peu pour une recherche qui éclairerait leur propre politique. La culture de notre pays porte certainement quelques responsabilités, nos élites étant, jusqu'à peu, très rarement formées par la recherche. Mais cette explication ne suffit pas, nos partenaires européens ne font pas beaucoup mieux, la commission européenne non plus. Pourtant les enjeux sont importants, la recherche est nécessaire pour connaître aussi bien les pressions anthropiques sur les écosystèmes et les humains que les effets qu'elles produisent, pour comprendre les mécanismes biologiques, physiques, chimiques et écologiques à l'œuvre et leurs évolutions ainsi que pour comprendre les enjeux sociaux des atteintes à l'environnement et pour proposer des solutions préventives et curatives. Cette recherche obéit à des modes très particuliers, notamment en matière de co-construction de la problématique de recherche entre les chercheurs et les décideurs publics. Elle comporte des enjeux locaux, nationaux et internationaux. Elle mérite un soutien qui passe aussi par la mobilisation des chercheurs dans une logique de responsabilisation sociale de la recherche.

15 Résumés des conférenciers invités 13 Lundi 15 avril 14h00-14h50 Nicolas Roche Aix-Marseille Université Le traitement des eaux usées, un système complexe qui nécessite une approche globale et intégrée. Les stations d'épuration des eaux usées (STEP) sont parmi les procédés les plus complexes à gérer et à mettre en œuvre, car : - (i), ils sont soumis en permanence à des variations (quotidiennes, hebdomadaires et saisonnières) de charges polluantes ce qui rend leur fonctionnement à un état stationnaire optimal hypothétique - (ii), ils associent des procédés biologiques et des procédés physico-chimiques dont les interactions sont complexes et difficiles à quantifier, notamment dans une optique de modélisation du fonctionnement des STEP, du fait de leur interdépendance - (iii), les biomasses biologiques épuratrices sont de compositions et de natures complexes, notamment pour les biomasses libres (boues activées) caractérisées par un comportement rhéologique non newtonien qu'il est nécessaire d'intégrer dans les problématiques de transfert de matière et d'écoulement - (iv), traiter de l'eau c'est aussi et surtout produire des sous-produits (boues en excès) et consommer de l'énergie, ces deux paramètres sont à intégrer dès la conception de la STEP, au même titre que le niveau d'épuration requis, si on veut pouvoir optimiser son fonctionnement du point de vue énergétique et valoriser les sous-produits de l épuration des eaux usées Toutes ces complexités nécessitent donc de proposer et de mettre en place des approches globales et intégrées de ces systèmes. Nous vous présenterons donc une démarche de recherche qui va dans ce sens et qui essaie d'intégrer ces quatre items dans le but d'imaginer, de concevoir et de faire fonctionner des stations d'épurations des eaux usées "optimisées".

16 14 Résumés des conférenciers-invités Mardi 16 avril 11h20-12h10 Philippe Paillou Université Bordeaux 1, OASU, UMR 5804 LAB Cartographie de la paléo-hydrographie saharienne par télédétection radar. L'utilisation d'imageurs radar depuis l'espace permet, sous certaines conditions, de cartographier la proche sub-surface. En particulier, les radars orbitaux des missions spatiales SIR, JERS-1, RADARSAT et PALSAR ont permis de découvrir d'anciennes structures géologiques et hydrologiques, enfouies sous les dépôts éoliens du Sahara oriental. Nous avons réalisé, avec le soutien des agences spatiales japonaise JAXA et française CNES, une mosaïque complète du Sahara et de l'arabie à l'aide des données du satellite PALSAR, à une résolution de 50 m. Ces données, accessibles à travers l'interface Google Earth, ont notamment permis de cartographier un ancien réseau hydrographique de 900 km de long en Libye orientale, la rivière de Kufrah, qui a probablement relié le bassin de Kufrah à la mer Méditerranée au Miocène. Ph. Paillou, S. Tooth, S. Lopez, "The Kufrah Paleodrainage System in Libya: A Past Connection to the Mediterranean Sea?", C.R. Geoscience, vol. 344, pp , Ph. Paillou, S. Lopez, T. Farr, A. Rosenqvist, "Mapping Subsurface Geology in Sahara using L-band SAR: First Results from the ALOS/PALSAR Imaging Radar", IEEE J. of Selected Topics in Earth Observations and Remote Sensing, vol. 3, no 4, pp , Ph. Paillou, M. Schuster, S. Tooth, T. Farr, A. Rosenqvist, S. Lopez, J.-M. Malézieux, "Mapping of a major paleodrainage system in Eastern Libya using orbital imaging Radar: The Kufrah River", Earth and Planetary Science Letters, vol. 277, pp , 2009.

17 Résumés des conférenciers invités 15 Mardi 16 avril Vincent Rigaud 14h00-14h50 Director of the underwater systems unit, Ifremer European Center for Underwater Technologies (CETSM) From manned submersible to autonomous and hybrid systems. This contribution will describe a feedback on 25 years of operational experiences of programs and processes from marine robotics laboratories to operational use of marine and underwater robots. It will highlight the evolution from manned and teleoperated robots to autonomous systems and fleets scenario, mainly encouraged by the optimization of systems effectiveness and cost at sea for routine operations and new impossible or dreamed missions. Our contribution to the workshop is to draw some lines from marine robotics research to applications, but also from existing operational and industrial needs to marine robotics researches. Since 25 Years Ifremer is engaged as a French and European mean agency for oceanography and as a public institution in support to industry in several projects and programs in underwater and marine robotics in research, engineering and operations. In that context several systems have been built and operated such as HOV Nautile, AUVs AsterX and IdefX (survey, inspection and intervention), USV, Gliders, and more recently Hybrid systems (HROV), following marine robotics and engineering projects in cooperation with key international laboratories and industrial partners.

18 16 Titres des Communications orales et des Posters EDSE Avril Site de Saint-Charles Marseille Titre des communications 1. Anthropologie Biologique - Communications orales BEDARIDA Sandra - Histoire naturelle et évolutive des virus de la famille des Anelloviridae. LO GERFO Luisa Maria - La momification en Sicile : une étude complète d une pratique pluriséculaire. 2. Chimie de l Environnement - Communications orales BARTOLOMEI Vincent - Photoenhanced uptakes of NO2 by indoor surfaces: A new HONO source. KAIFAS Delphine - Nanoparticules de fer zéro-valent (NPFe 0 ) pour la remédiation d eaux souterraines. PONSIN Violaine - Stimulation de l atténuation naturelle du pétrole brut dans l aquifère de la Plaine de la Crau : étude en microcosmes. SALAMEH Dalia - Impacts atmosphériques des activités portuaires et industrielles sur les particules fines (PM2.5) à Marseille. - Posters 28 AFFHOLDER Marie-Cécile - Eléments traces métalliques et métalloïdes dans les romarins sur le massif des Calanques (Marseille): transferts dans les parties consommées et effets sur la composition chimique des huiles essentielles.

19 Titres des Communications orales et des Posters 17 CHARRASSE Benoît - Le double rôle de la matière organique des sédiments dans l émission de contaminants organiques hydrophobes. HAYECK Nathalie - Validation d une méthode analytique pour la production de wafers standards. SYLVESTRE Alexandre - Applicabilité du couplage DART/Q-ToF (Direct Analysis in Real Time/Quadripôle-Temps de vol) pour l analyse de l aérosol organique Ecologie - Communications orales CHOMEL Mathilde - Mélange du peuplier hybride et de l épinette blanche dans les plantations à croissance rapide : impacts sur le sol. DURAND-GILLMANN Marion Rôle de Tomicus destruens (Coleoptera : Curculionidae) dans le processus de mortalité du Pin d'alep. SANTONJA Mathieu - Effet de la «mixité des litières» sur le processus de décomposition des litières dans une forêt à chêne pubescent Posters DECOCK Simon - Modélisation du fonctionnement des agro-écosystèmes méditerranéens pour l'estimation de leurs services écosystémiques. GAMBIN Belinda - Holocene environmental history on a central Mediterranean island. GENARD Anne-Cyrielle - Impact du stress hydrique sur les émissions de COVB de Quercus pubescens. GUITTONNY-PHILIPPE Anna - Etude des réponses physiologiques de 5 hélophytes à une multipollution organique et métallique pour leur utilisation en phytoépuration et en biosurveillance. LIEURY Nicolas - Comprendre l impact des prélèvements sur la démographie du renard roux : l apport de modèles de dynamique. NEHMTOW Julie - Traitement des lisiers de porcs par un système hybride de filtres plantés (zones humides artificielles). TRANIER Marie-Stéphane - Développement de la production de champignons filamenteux en Fermentation en Milieu Solide : intérêt pour les biopesticides

20 18 Titres des Communications orales et des Posters 4. Environnement et Santé - Communications orales 52 ROUSTAN Audrey Activité clastogène du glyphosate, de l atrazine, et de leurs produits de dégradation : effets cocktails, photoactivation, et phytoprotection. - Posters BERTHELOT-RICOU Anaïs - Test des comètes sur ovocytes de souris : validation et application d un test de génotoxicité à la cellule germinale féminine. Exemple d étude du risque génotoxique des protocoles de vitrification ovocytaire. JORDIER Edme - Evidence for two phylogenetic clusters within Hepatitis C virus genotype 2 inferred from analysis of complete coding sequences of 15 novel strains. VIE Bruno - Diminution de la force de l'inversion du pied et l'augmentation de la surface plantaire en cours d'exécution et après un exercice maximal incrémenté. 5. Génie des Procédés - Communications orales 58 DELCROIX Camille Impact de la force ionique sur l'ultrafiltration de polysaccharides à usage thérapeutique. - Posters BOULEDJOUIDJA Abir - Imprégnation supercritique pour l élaboration de systèmes à libération contrôlée. CANO Grégory - Développement d un nouveau procédé de filtration membranaire en lagune d épuration pour la réutilisation en eaux usées. GOFFE Jonathan - Apport du bilan exergétique et de la thermodynamique en temps fini à la compréhension des procédés mis en œuvre dans les bioraffineries. HUNG Laurence - Mesures de solubilité en CO2 supercritique par méthode gravimétrique en dynamique.

21 Titres des Communications orales et des Posters 19 PIECK Carlos Ariel - Vers une méthodologie de dimensionnement d une colonne garnie à contrecourant pour le fractionnement supercritique d huiles algales. TAFOUKT Djida - Suivi par calorimétrie de l hydrolyse enzymatique de la paille pour la production de bioéthanol de deuxième génération. TOUDJI Sid-Ali Amine - Détermination des mécanismes de vieillissement des membranes de pervaporation : étude de l impact sur le transfert de matière et les performances de séparation Géosciences de l Environnement - Communications orales BERTHONNEAU Jérémie Le rôle des minéraux argileux dans la dégradation de la pierre. BOUCHEZ Camille - Etude de la régulation chimique du lac Tchad et des transferts vers la nappe quaternaire au cours des dernières décennies, à partir d une modélisation couplée hydrologie/chimie COURNEDE Cécile - Etude paléomagnétique d échantillons lunaires. 73 HUTZLER Aurore Isotopes Cosmogéniques et âge terrestre des météorites. 74 MICKALA Olivia - Apports de la minéralogie des argiles et de la géochimie à l étude des cap carbonates néoprotérozoïques du Congo et du Gabon. MOULIN Adrien Cinématique de la faille d Idrija (Dinarides nord, Slovénie) à partir de l analyse de données Lidar. NOTTOLI Emmanuelle Determination of long-lived radionuclide concentrations in nuclear waste by accelerator mass spectrometry. SASSINE Lara - Etude du devenir des pesticides et contaminants émergents dans une nappe alluviale : Exemple de la nappe de la Vistrenque. ZMEMLA Raja - Etude de comportement à long terme de phosphogypse tunisien stocké sur terril et valorisé en technique routière Posters BESTANI Lucie Le rôle et l importance de l héritage structural compressif Pyrénéen sur la cinématique du rifting Oligocène : Exemple de la Provence. 67

22 20 Titres des Communications orales et des Posters BONNET Nicolas Time constraints on post-rift evolution of the Southwest Indian passive margin from 40 Ar- 39 Ar dating of supergene K-Mn oxides. BOSSA Nathan Release of TiO2 nanoparticles from cement during their life cycle: step of use. CARTIER Rosine Evolution holocène des lacs d altitude méditerranéens (massif du Mercantour, France) : entre forçage climatique et pression anthropique plurimillénaire. COCKENPOT Sabine - Utilisation de radioisotopes naturels pour l étude des décharges d eaux souterraines en zone côtière. LAVENU Arthur - Propriétés mécaniques et fracturation des carbonates : implications du faciès de dépôt, de la diagenèse et de l histoire géodynamique. Exemple des plateformes provençale (France) et apulienne (Italie). MARY Benjamin - Détection et localisation de racines ligneuses implantées dans les ouvrages hydrauliques par méthodes géophysiques. MATONTI Christophe - Caractérisation à l affleurement de l hétérogénéité dans les carbonates : une approche intégrant géophysique, pétrophysique, et géostatistique. MEDINI Salim - Développement méthodologique de traitement des huiles d olive pour la mesure des isotopes du strontium par spectrométrie de masse. Application au traçage de l origine géographique des huiles d olive AOP de Nîmes. PAQUIER Anne-Eleonore - Interactions des courants et des vagues de vents avec un herbier de phanérogames en eaux peu profondes, Etang de Berre. PUPIER Julie - Chlorine-36 and chlorine concentrations within several compartments of a deciduous forest ecosystem (France). ROMEY Carole - Paléo-environnement des Calanques au Quaternaire : Enregistrement du paléo-lac de Cassis. VAN DEN BOGAERT Romain - Le lessivage dans les sols : Agrégation et structure d argiles pédogénétiques soumis à des variations transitoires de la physico-chimie du milieu. 7. Océanographie - Communications orales 90 DABAT PIVOTTO Isabelle - Evolution et adaptation en environnement hétérogène et fluctuant : le cas de la gorgone Eunicella cavolinii.

23 Titres des Communications orales et des Posters 21 KERSALE Marion - Etude de la dispersion dans les eaux côtières de la Méditerranée nord-occidentale. PLAIRE Delphine - Corrélation des dommages à l ADN et des effets sur les traits d histoire de vie lors d une exposition multigénérationnelle à de l uranium appauvri chez Daphnia magna. SCHENKELAARS Quentin - La voie RHO-ROCK : une voie conservée à l échelle des Métazoaires lors des morphogenèses épithéliales Posters KIDE Saïkou Oumar - Stabilité spatio-temporelle des assemblages de poissons démersaux exploités face aux forçages environnementaux et de la pêche : application à la zone économique exclusive mauritanienne. LASBLEIZ Marine - Diatoms specific contribution to Si production in the Southern Ocean above the Fe-fertilized Kerguelen Plateau (KEOPS2)

24 22 Résumés RESUMES des Communications et Posters

25 Anthropologie Biologique 23 Anthropologie Biologique

26 24 Anthropologie Biologique Histoire naturelle et évolutive des virus de la famille des Anelloviridae. BEDARIDA Sandra, BIAGINI Philippe Laboratoire ADES (Anthropologie bioculturelle Droit Ethique et Santé), Equipe Emergence et coévolution virale (UMR 7268), Faculté de Médecine, 27 Boulevard Jean Moulin, Marseille Afin d appréhender la diversité génétique et la distribution des virus de la famille des Anelloviridae (virus ubiquistes non pathogènes), nous avons mis en parallèle deux recherches diachroniques, l une se focalisant sur des échantillons biologiques contemporains et la seconde se concentrant sur des restes anciens à partir de prélèvements de pulpe dentaire (tissu vascularisé offrant une excellente protection et une meilleure préservation du matériel génétique). Cette famille virale, découverte en 1997, se décompose en trois genres majoritaires chez l homme : le Torque Teno Virus (TTV), le Torque Teno Midi Virus (TTMDV) et le Torque Teno Mini Virus (TTMV) dont les variants sont détectés dans différents compartiments biologiques tels que le sang, la moelle osseuse, la salive, les fèces... Ces virus, identifiés initialement chez l homme, ont par la suite été détectés chez différentes espèces animales domestiques et sauvages. Les Anelloviridae présentent une extrême diversité génétique avec une forte prévalence dans les populations humaines et seraient de potentiels exemples de coexistence et de coévolution avec leurs hôtes. Par des approches spécifiques de biologie moléculaire (PCR, PCR quantitative) et par des approches de type séquence-indépendante (RCA, SISPA), nous avons étudié la variabilité et la répartition des différents genres viraux au sein d ethnies noneuropéennes afin de déterminer si certains facteurs géographiques ou culturels pouvaient avoir une influence sur la distribution des Anelloviridae. Par ailleurs grâce à des échantillons plasmatiques, nous avons pu mener avec le Dr Biagini un suivi chez certains individus greffés en vue d appréhender l évolution et la répartition des souches virales à différents intervalles de temps chez un même individu. Suite à une démarche transversale entre virologie et anthropologie, nous avons également développé une technique de détection des génomes viraux à partir de matériel archéologique, en utilisant comme référence les Anelloviridae. Ce protocole, optimisé par de strictes conditions d asepsie et des contrôles rigoureux tout au long des expérimentations afin d écarter toutes contaminations susceptibles d être générées par les expérimentateurs ou l environnement, a permis la mise en évidence de différentes souches. Dans le but d optimiser le panel de détection de ces virus, nous avons délibérément choisi des collections provenant de zones géographiques distinctes, aux environnements variés, mais également datant d époques différentes : cimetière militaire de la Grande Armée de Napoléon (Kaliningrad, 1812), charniers de pestiférés de la grande Peste de Marseille (La Major, 1720 et L Observance, 1722), charnier de pestiférés du Lazzaretto Vecchio de Venise (14 e -16 e s.) Cette étude en deux volets apporte des informations sur l histoire naturelle des Anelloviridae mais elle a également permis la mise au point d une méthodologie de détection des génomes viraux dans des spécimens anciens pouvant être appliquée à certaines épidémies historiques liées à un risque viral, comme par exemple la variole. Mots clés : Virus, Anelloviridae, Diversité génétique, Restes anciens.

27 Anthropologie Biologique 25 La momification en Sicile : une étude complète d une pratique pluriséculaire. LO GERFO Luisa Maria Unité d Anthropologie Bioculturelle (UMR CNRS-EFS), Faculté de Médecine - Secteur Nord Bâtiment A - CS80011, Bd Pierre Dramard Marseille Cedex 15, France Devant les processus inexorables de décomposition, les sociétés humaines réagissent en pratiquant des interventions culturelles de «thanato-métamorphose» sur les cadavres, comme la crémation, le cannibalisme funèbre, l abandon rituel, la sépulture, la thanatopraxie, la momification, etc. En Sicile, par exemple, nous trouvons une pratique de momification très originale, qui a duré au moins quatre siècles (XVI e -XIX e siècles), pratiquée essentiellement par les moines Capucins et par d'autres congrégations religieuses. La singularité du cas sicilien est soulignée par le fait que dans l île, la pratique de la momification ne se développe pas selon un procédé de conservation unique, mais selon une série de variations locales : les techniques de momification adoptées (intermédiaires et artificielles) sont le fruit d une longue expérimentation évoluant dans le temps, consistant en une méthode empirique de dessiccation des dépouilles mortelles, pas toujours couronnée de succès. Le procédé de conservation se déroulait dans les chambres souterraines annexées aux églises, pourvues d «égouttoirs», c est-à-dire de salles spéciales destinées à l accueil des cadavres, pour en favoriser (et en surveiller) la déshydratation et la dessiccation rapide. Elles sont de deux types : le modèle à siège avec un trou central et le modèle à vasque avec des tuyaux de terre cuite (qui est plus tardif). L étude des ensembles funéraires, les pratiques mortuaires et les chambres de momification ont permis de clarifier différentes questions sur le complexe iter funèbre que le défunt devait subir avant d être définitivement déposé dans son sépulcre. Iter qui reflétait des fonctions et idéologies précises, vivement liées au status social et aux possibilités économiques des individus. L idée même de «devenir momie» n était pas seulement le signe tangible de l immortalité de l individu, mais aussi le symbole, sous forme de memento mori, du pouvoir politique, économique, social et religieux de l appartenance de la personne selon le rang indiqué par son propre blason. Cette pratique, donc réservée aux classes sociales émergentes et considérée comme nécessaire pour maintenir le status économique et social d appartenance du défunt, montre de ce point de vue l inégalité devant la mort. Enfin, l origine de la lente disparition de la momification des corps remonte à l édit de Saint-Cloud de 1804, qui marque la fin officielle du monopole ecclésiastique sur les sépultures, en débutant le commencement de la mentalité de «laïcisation» de la mort. Et c est vraiment cette interdiction législative d inhumation des cadavres dans les églises dictée par des motivations hygiéniques et sanitaires, qui a favorisé, entre la fin du XIX e siècle et le début du XX e, l apparition des premiers cimetières extra moenia. Cependant, beaucoup d éléments de la pratique séculaire de la momification persistèrent. Les données recueillies nous poussent à penser que la momification fut une pratique bien enracinée dans le monde sicilien, et qu après et malgré les décrets législatifs du 1804, elle a «survécu», d une façon ou d une autre, en influençant l'enterrement et la relation avec la mort jusqu'à nos jours. Mots clés : Cryptes et Chambres de momification, Pratiques de momification, Héritage culturel.

28 26 Anthropologie Biologique

29 Chimie de l Environnement 27 Chimie de l Environnement

30 28 Chimie de l Environnement Eléments traces métalliques et métalloïdes dans les romarins sur le massif des Calanques (Marseille) : transferts dans les parties consommées et effets sur la composition chimique des huiles essentielles. AFFHOLDER Marie Cécile 1, MASOTTI Véronique 2, PRUDENT Pascale 1, NGUYEN-THE Bénédicte 3, RABIER Jacques 2, COULOMB Bruno 1, LAFFONT-SCHWOB Isabelle Aix-Marseille Université, Laboratoire Chimie Environnement (FRE CNRS 3416), 3 Place Victor Hugo, Case 29, Marseille, France 2 - Aix-Marseille Université, Institut Méditerranéen de Biodiversité et d Ecologie marine et continentale (UMR CNRS 7263, IRD 237), 52 Avenue Normandie-Niemen, Marseille cedex 20, France 3 - INRA- SUPAGRO Montpellier, UMR Mathématique, Informatique et Statistique pour l Environnement et l Agronomie, Bât. 29, 2 Place Pierre Viala, Montpellier cedex 1 Le romarin, Rosmarinus officinalis L., une espèce pérenne largement répandue dans les Calanques, est couramment récolté par les promeneurs pour ses propriétés antibactériennes et anti-oxydantes. Cependant, les activités industrielles passées ont généré une multi-pollution par les éléments traces métalliques et métalloïdes (ETMM). C'est le cas de l ancien site industriel de l Escalette implanté aux portes du Parc National des Calanques. L objectif de cette étude a donc été de déterminer le transfert des ETMM du sol vers les parties aériennes de romarin sur 2 populations naturelles du Massif. Le risque de transfert de ces ETMM dans les tisanes ainsi que les effets de cette contamination sur la composition chimique des huiles essentielles ont également été étudiés. Pour cela, deux sites ont été choisis : un très contaminé en ETMM, situé à proximité de la sortie de l'ancienne cheminée de l'usine («Escalette»), et un site très peu contaminé («Contrôle»). Les concentrations en ETMM (Pb, Sb, Zn, Cu et As) ont été analysées dans les tiges et les feuilles des romarins, dans les sols ainsi que dans les infusions obtenues à partir des sommités fleuries de chaque romarin. Les huiles essentielles ont été extraites à partir des 2 populations de romarins par hydrodistillation et leur composition analysée. Les résultats ont confirmé que les sols du site «Escalette» sont beaucoup plus contaminés que ceux «Contrôle» et que cette tendance est retrouvée dans les différents organes du romarin. Cependant, les concentrations en ETMM dans les infusions sont toutes inférieures aux normes européennes pour les eaux de boisson, mais elles sont significativement plus élevées pour As et Sb dans le cas des romarins poussant en zone contaminée. L analyse de la composition chimique des huiles essentielles (HE) indique que les romarins des 2 populations correspondent au même chémotype, romarin à cinéole. Une analyse statistique a mis en évidence une corrélation positive entre la teneur en sesquiterpènes, composés connus pour leurs propriétés anti-oxydantes, et la concentration en métaux (Pb, Zn, Sn, As). Les ETMM n'étant pas transférés lors du processus d'hydrodistillation, l'utilisation d'he de romarin contaminé semble être une alternative intéressante. Cette étude montre un risque limité lié à la consommation de romarin sur le site contaminé si l on ne prend pas en considération les effets cumulatifs. Mots clés : Plante aromatique, Multi contamination en éléments traces, Danger pour la santé, Infusion.

31 Chimie de l Environnement 29 Photoenhanced uptakes of NO2 by indoor surfaces: A new HONO source. BARTOLOMEI Vincent 1, SÖRGEL Matthias 2, GLIGOROVSKI Sasho 1, GÓMEZ ALVAREZ Elena 1, ZETZSCH Cornelius 2, WORTHAM Henri Université d Aix-Marseille I, II, III-CNRS UMR 6264 : Laboratoire Chimie Environnement, Equipe Instrumentation et Réactivité Atmosphérique, Case courrier 29, 3 Place Victor Hugo, Marseille Cedex 3, France 2 - Universität Bayreuth Forschungsstelle für Atmosphärische Chemie, Dr.-Hans-Frisch-Str. 1-3, Bayreuth, Germany Nitrous acid (HONO) is a known household pollutant that can lead to human respiratory tract irritation. Nitrous acid (HONO) represents an important pollutant in the indoor air. HONO is known to form carcinogenic nitrosamines upon reaction with secondary amines (Pitts et al., 1978). In addition, the surface reactions of HONO with adsorbed nicotine lead to the formation of the so-called thirdhand tobacco smoke (Sleiman et al., 2010). HONO can be generated indoors directly during combustion processes or indirectly via heterogeneous NO2 reactions with adsorbed water on diverse surfaces. Recently a new source was identified as another path of HONO formation in the troposphere. Namely, the light-induced heterogeneous reaction of NO2 with adsorbed organics (known as photosensitizers) on various surfaces such as roads, buildings, rocks or plants leads to enhanced HONO production. The detected values of HONO are much higher in indoor environments varying in the range between 2 and 25 parts per billion (ppb). However, like outdoors, the processes leading to HONO formation indoors are not completely understood. Indoor light sources include exterior sunlight (λ>350 nm) that enters typically through the windows and indoor illumination sources, i.e., rare gas/mercury fluorescent light bulbs and tungsten and tungsten/halogen light bulbs among others. The present work is showing the importance of indoor sources of HONO recently identified or postulated. We used a heterogeneous flow tube technique to test the HONO production potential of indoor white wall paint under different experimental conditions, namely with and without light and at different relative humidity levels and different NO2 concentrations. We report uptake kinetics measurements of the heterogeneous reaction of gas phase NO2 with paint coated on the walls of the reactor. The flow tube was irradiated with four near-ultraviolet (UV) emitting lamps (range of wavelengths nm). We observed that the heterogeneous conversion of NO2 to HONO on white wall paints is substantially enhanced in the presence of light. A linear dependence was established between the HONO production rate and the light irradiance. Our results indicate, contrary to other study that claimed that humidity does not influence the NO2 reactions with adsorbed organics, that actually both postulated HONO sources combined i.e. heterogeneous NO2 reactions with adsorbed organics (photosensitizers) in presence of elevated humidity (RH = 70%) leads to even more pronounced HONO production. Pitts J. N., Grosjean D., Van Cauwenberghe K., Schmid J. P., Fitz D. R. (1978), Environ Sc.i Technol 12: Sleiman M., Gundel L. A., Pankow J. F., Jacob P., Singer B. C., Destaillats H. (2010), Proc. Natl. Acad. Sci. USA 107, Mots clés : Indoor air pollution, Heterogenous reactivity, Nitrous acid.

32 30 Chimie de l Environnement Le double rôle de la matière organique des sédiments dans l émission de contaminants organiques hydrophobes. CHARRASSE Benoit 1, HENNEBERT Pierre 1, DOUMENQ Pierre INERIS, Aix-en-Provence, France 2 -Université Aix-Marseille, LCE, Aix-en-Provence, France Récemment, des travaux de recherches ont montré qu une grande partie des contaminants organiques hydrophobes (COH) est fortement liée à la matière organique condensée, généralement dénommée Black Carbon (BC). La définition la plus consensuelle du Black Carbon est celle de la matière organique thermiquement altérée ou carbonisée, soit les suies de combustion de la biomasse et des hydrocarbures. La concentration en BC représenterait 5 à 18% de la teneur en carbone organique total des sédiments [1] et cette fraction ubiquiste de la MO des sédiments serait responsable de la sorption de 50 à 90% des PCB et 80 à 95% des HAP [2]. Les coefficients de partage solide/eau (Kd) ont été mesurés par la méthode des échantillonneurs passifs de type LDPE 1 pour 40 PCB 2 et 14 HAP 3 pour 5 sédiments de nature différente. En moyenne les Kd obtenus pour les HAP sont 30 à 80 fois supérieurs et pour les PCB 25 à 35 fois supérieurs aux Kd estimés par le modèle classique de Karickhoff et al. (1979) [3] qui prend en compte la fraction de carbone organique total (foc) et le coefficient de partage entre la matière organique et l eau (Koc). Les valeurs des Kd obtenues sont élevées (indiquant une faible disponibilité des contaminants dans les eaux interstitielles) et sont corrélées à la présence de BC. Par ailleurs, des essais de percolation selon la norme NF CEN/TS ont mis en évidence des concentrations en phase liquide supérieures à celles calculées par les Kd obtenus. Le fractionnement de la matière organique dissoute (MOD) a permis d identifier la présence d acides fulviques et humiques dans les eaux des percolats. Afin d estimer l affinité des COH pour les fractions de la MOD dans les eaux, des essais de lixiviation ont été réalisés à 5 ph avec fractionnement de la MOD et analyse en COH. La matière organique dissoute est en moyenne responsable de 40 à 95% du transport des HAP et des PCB. Ces résultats concordent avec les nombreux travaux ayant mis en évidence le contrôle de la mobilité des COH par la MOD colloïdale [4]. Les composés organiques hydrophobes sont donc à la fois fortement sorbés sur le carbone de la suie des sédiments, responsables des Kd élevés, et sur le carbone de la matière organique dissoute (acides fulviques et acides humiques), vecteur potentiel de l émission des COH pour des sédiments ramenés à terre. 1. Cornelissen G. et al., Enviromental Science & Technology, 2005b. 39(18): p Lohmann R., MacFarlane J. K., Gschwend P. M., Environmental Science & Technology, (1): p Karickhoff S. W., Brown D. S., Scott T. A., Water Res, : p Durjava M. K. et al., Chemosphere : p Mots clés : Sédiments contaminés, Contaminants Organiques Hydrophobes, Coefficients de partage, Emission colloïdale. 1 LDPE : Low-Density PolyEthylene 2 PCB : PolyChloroBiphényles 3 HAP : Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques

33 Chimie de l Environnement 31 Validation d une méthode analytique pour la production de wafers standards. HAYECK Nathalie 1,2, WORTHAM Henri 1, GLIGOROVSKI Sasho 1, POULET Irène Aix-Marseille Université, CNRS, LCE, FRE 3416, Marseille, France 2 - TERA Environnement, 628 Rue Charles de Gaulle, Crolles, France Les composés organiques semi-volatils (COSV), reconnus aussi comme composés organiques condensables, sont trouvés dans l environnement des salles blanches. Les organophosphorés ainsi que les acides phtaliques sont parmi les COSV les plus abondants dans l environnement des salles blanches à cause de leur présence dans les matières plastiques comme retardants de flammes et plastifiants. La présence du phosphore peut modifier le dopage du Silicium des wafers (plaque de silice utilisée pour la production de composants électroniques) sous l effet des hautes températures ce qui peut induire des défectivités dans les composantes. De plus, des études focalisées sur le phénomène d adsorption-désorption sur la surface des wafers ont montré une adsorption rapide des COSV jusqu à atteindre un équilibre entre la phase solide et gazeuse mais de faibles valeurs de constantes de désorption. Ces travaux menés dans des conditions de laboratoire permettent de supposer une présence persistante de ces molécules sur la surface des wafers et d'induire la détérioration des composantes électroniques. Les adsorbants comme le Tenax TA sont utilisés pour surveiller les niveaux de ces composés dans l'atmosphère des salles blanches mais ne permettent pas de déterminer les concentrations à la surface des wafers. Pour cette raison, il est aujourd'hui envisagé d'exposer un wafer à l air ambiant d une salle blanche puis d'analyser les COSV adsorbés à la surface en utilisant un Wafer Outgazing System (WOS) associé à l ATD (Automated Thermal Desorption) - Chromatographie gazeuse - Spectromètre de masse (ATD-GC-MS). Ce dispositif permet de désorber les molécules puis de les analyser avec une GC-MS conventionnelle. Le but du travail réalisé a été d optimiser et de valider la méthode analytique globale depuis le WOS jusqu'au transfert de l'échantillon vers la GC-MS. Pour cela des wafers ont été dopés avec des solutions standards de trois composés modèles : le Diethyl phthalate (DEP), le Tris (2-chloroethyl) phosphate et le Tris (2-chloropropyl) phosphate. Les premiers résultats ont montré une bonne répétabilité avec un coefficient de variation ne dépassant pas les 20% pour l'ensemble du processus analytique. Mots clés : Contamination wafers, Salle blanche, Composés organiques semivolatils, WOS-ATD-GC-MS.

34 32 Chimie de l Environnement Nanoparticules de fer zéro-valent (NPFe 0 ) pour la remédiation d eaux souterraines. KAIFAS Delphine 1, MALLERET Laure 1, KANZARI Fehmi 1, KUMAR Naresh 2, DOUMENQ Pierre Laboratoire de Chimie de l Environnement Equipe Micro Polluants Organiques, Europôle de l Arbois Bât. Villemin, Aix-en-Provence Cedex CEREGE UMR 7330, Europôle de l Arbois, Aix-en-Provence Cedex 4 Le trichloroéthylène (TCE), solvant chloré cancérigène et mutagène, participe à la dégradation de la qualité des sols et des eaux souterraines. Par conséquent, ce composé a été inclus dans la liste des 41 substances prioritaires de la Directive Cadre Européenne sur l'eau (DCE 2000/60/CE). Les politiques de développement durable et l'objectif d atteindre le bon état des eaux, requis par la DCE, ont renforcé la nécessité de développer des techniques de traitement efficaces. Les récents progrès en matière de nanotechnologie ont permis d élaborer de nouveaux matériaux aux propriétés physico-chimiques uniques. En particulier, les nanoparticules de fer zéro-valent (NPFe 0 ) ont prouvé leur efficacité à dégrader le TCE. De plus, du fait de leur très petite taille ( nm), les NPFe 0 peuvent être injectées directement dans les eaux souterraines et réagir in situ. Cependant, en raison d interactions physiques entre les NPFe 0 et les constituants des eaux souterraines (anions et cations), le transport par migration est souvent limité. Il est donc nécessaire de modifier la surface des NPFe 0 afin de limiter ces interactions et permettre un transport efficace vers les zones ciblées. Cette étude fait partie du programme de recherche ANR «NANOFREZES», visant à développer une technologie de dépollution des aquifères basée sur la réduction des solvants chlorés par les NPFe 0. Le présent travail porte sur l évaluation de la réactivité de NPFe 0 brutes et enrobées par différents polymères, ainsi que sur les cinétiques de dégradation du TCE. Des expériences ont donc été réalisées en laboratoire, afin d évaluer la dégradation du TCE par des NPFe 0 brutes et enrobées, dans une eau ultra-pure. Le TCE dissous et les concentrations en sous-produits ont été contrôlés par espace de tête/gc/ms. L abattement du TCE, la formation de sous-produits et les constantes cinétiques ont été déterminées afin de sélectionner les enrobages les plus appropriés. Les effets de matrice ont également été étudiés, en réalisant les mêmes expériences dans les échantillons d'eau souterraine. Ces résultats seront présentés et discutés pour les différentes conditions expérimentales testées. Mots clés : Eaux souterraines, Remédiation in-situ, Cinétique, Nanoparticules de fer zéro-valent, Trichloroéthylène.

35 Chimie de l Environnement 33 Stimulation de l atténuation naturelle du pétrole brut dans l aquifère de la Plaine de la Crau : étude en microcosmes. PONSIN Violaine 1,2, MOULOUBOU Olsen Raïnness 1, PRUDENT Pascale 1, HÖHENER Patrick Laboratoire de Chimie de l Environnement, Aix-Marseille Université FRE 3416 CNRS, Marseille, France 2 - Agence de l Environnement et de la Maîtrise de l Energie, Angers, France En août 2009, la rupture soudaine d un oléoduc a entraîné le déversement de 4800 m 3 de pétrole brut sur 5 hectares, et la contamination de l aquifère de la Plaine de la Crau. La réhabilitation du site est toujours en cours et consiste en un confinement du panache de polluants dissous via des barrières hydrauliques et à extraire le pétrole flottant sur la nappe via un système de pompage-écrémage. Ces opérations devraient cesser lorsque le taux de récupération des hydrocarbures deviendra insuffisant. Du fait de l absence de cibles à proximité du site, telles que des puits ou des rivières, l atténuation naturelle dynamisée est une option envisagée pour la gestion future du site. Ce travail a eu pour but d obtenir les cinétiques de dégradation du pétrole brut dans différentes conditions oxydo-réductives (rédox) présentes sur site. Cette étude a été menée dans des microcosmes assemblés à l aide de matériaux provenant du site : sédiments, eau provenant des puits de suivi, pétrole et microorganismes collectés sur site. Toute une gamme de conditions rédox a été déclinée dans plusieurs séries de microcosmes via l ajout d accepteurs d électrons tels que l oxygène, le nitrate ou le sulfate. On a cherché à obtenir des conditions ferri-réductrices et mangano-réductrices via l apport de limonite (FeO(OH)) ou de cryptomelane (K(Mn 4+,Mn 2+ )8O16). Des microcosmes méthanogènes ont reçu de l eau appauvrie en accepteurs d électrons. Pour chaque condition, 3 réplicats ont reçu du phosphore sous forme de phosphate et 3 n en ont pas reçu. Les paramètres inorganiques (ions majeurs, carbone inorganique dissous CID, fer, manganèse ) ont été mesurés par HPIC et SAA tandis que les paramètres organiques (BTEX, alcanes, méthane ) ont été mesurés par GC-FID ou GC-MS. L obtention et le maintien de conditions rédox spécifiques a été un succès pour l ensemble des séries. Des preuves de la dégradation des hydrocarbures, telles que l augmentation des concentrations en CID ou des changements dans l abondance relative de certains hydrocarbures, ont été mises en évidence dans toutes les séries. Les résultats montrent que le phosphore stimule fortement la biodégradation, quelles que soient les conditions rédox. Le phosphore a également conduit dans certaines conditions à des phases de latence plus courtes. Par exemple, le méthane a été détecté dans les microcosmes méthanogènes ayant reçu du phosphore après seulement 80 jours de suivi contre 150 jours dans les microcosmes sans phosphore. On peut conclure de cette étude que les taux de dégradation sur le site sont limités à la fois par la disponibilité en accepteurs d électrons et par la disponibilité en phosphore, nécessaire à la croissance bactérienne. Ces résultats vont être intégrés dans un modèle actuellement en développement qui devrait permettre de prédire précisément l évolution du panache de polluants dissous quand le système de traitement actuel aura été arrêté. Mots clés : Atténuation naturelle, Microcosmes, Pétrole, BTEX.

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