Pour diminuer le risque de pollution du milieu aquatique, les systèmes de traitement doivent extraire ou immobiliser tes contaminants. L'industrie papetière, l'une des plus consommatrices d'eau avec l agroalimentaire, utilise souvent un lagunage aéré assiste par des sels métalliques pour traiter ses eaux. Ces traitements sont efficaces mais température dépendants. Parmi les nombreux procédés de substitution proposés, l un d'eux est prometteur: la biofloculation par le chitosane. L'objectif principal de ce travail a été de développer et d'étudier le comportement du chitosane dans la décontamination des eaux de la filière papetière et de caractériser l impact environnemental du procédé. Les essais de biofloculation en laboratoire ont montré que le chitosane est efficace avec respectivement 45 à 80% et 71 à 94% d'abattement de DCO et de turbidité alors que le traitement conventionnel n'abat que 25 a 68% et 45 à 80% respectivement. Des essais semi-industriels ont pu être menés in situ. L'étude de l impact environnemental du procédé a été menée en utilisant Gammarus pulex (Crustacea, Amphipoda). Les études écotoxicologiques en conditions semi-contrôlées ont montré que les eaux traitées par le chitosane étaient moins toxique que cette traitées par le procédé conventionnel. L inhibition du taux de locomotion est moins élevée et de plus faible accumulation d'aluminium sont observées. Il est possible de conclure que la bio oculation par du chitosane est un procédé chimiquement efficace et environnementalement intéressant. Sa viabilité économique doit être approfondie pour intégrer les gains qu'engendreront la structuration de la filière productrice et les économies d'échelles.

Au cours du siècle précédent, de nombreuses activités anthropiques nucléaires, militaires et civiles ont introduit de quantités importantes des radioéléments artificiels dont le césium 137 dans l environnement au niveau de l atmosphère mais surtout au niveau du sol qui est un réservoir important du césium. Tout ceci a provoqué la contamination en éléments radioactifs de grandes surfaces à l échelle de la planète, aucun continent n a été épargné. Du fait de son analogie chimique avec le potassium, le césium est facilement transporté et transféré dans les écosystèmes et les propriétés physico-chimiques des sols modulent la forme et la distribution du césium dans les différents compartiments du sol. L objectif du présent travail est d estimer et de décrire à l échelle d un bassin versant de petite taille, l étendue de la variabilité de la contamination des sols par le 137Cs dans le sol et de déterminer si un ou plusieurs facteurs environnementaux (altitude, teneur en matière organique du sol, mode d occupation des sols) sont susceptibles d expliquer tout ou partie de la variabilité observée.Une des originalités de l approche retenue pour la mise en place de la stratégie d échantillonnage est d avoir défini une stratégie basée sur le fonctionnement écologique du milieu à l échelle du bassin versant (environ 300 km2). Cette stratégie s appuie sur les caractéristiques fonctionnelles du milieu dont le substratum géologique, la topographie et le type d occupation du sol. La stratégie d échantillonnage développée dans le présent travail permet de tenir compte de l hétérogénéité de la distribution spatiale du césium et de la variété écologique du bassin versant. Cette approche repose sur l identification a priori d unités fonctionnelles homogènes : 275 unités homogènes ont été ainsi déterminées.L analyse statistique des résultats de contamination a permis de mettre en évidence de très fortes hétérogénéités dans la contamination en césium des sols à 0-5 cm de profondeur sur l ensemble du bassin versant. Cette hétérogénéité spatiale peut s expliquer par l hétérogénéité spatiale du devenir du césium après les retombées, variabilité liée au fonctionnement et aux propriétés des sols. Les sommets en tant que barrière orographique, occupés par de la végétation forestière, jouent un rôle important par leur capacité d interception des poussières et d aérosols. Ainsi, le mode d occupation des sols a une importance réelle sur la distribution spatiale de la contamination et les teneurs en césium-137 les plus élevées sont à rechercher dans les sols à fort taux de matière organique. Un certain nombre de zones sensibles sont localisées dans les parties Sud et Sud-est du bassin versant.

Cette étude porte sur la dynamique des centuriations d’origine romaine de la plaine centrale de Venise, limitée par la lagune et les Alpes d’une part, les fleuves Brenta et Piave de l’autre. Il s’agit d’évaluer la nature des interactions entre les morphologies agraires héritées de l’arpentage romain et les sociétés historiques, médiévales et modernes, qui intègrent, en le transformant, l’héritage Antique. La compréhension des contraintes environnementales et de l’organisation des ressources en eau est essentielle : elle justifie de l’importance d’une démarche qui prend en compte, dans le cadre d’un Système d’Information Géographique (SIG), à la fois l’étude de la morphologie agraire et l’analyse géomorphologique. Ce travail est structuré en trois points. Le premier prétend à un rappel historiographique mais aussi à une présentation des méthodologies utilisées pour l’étude géographique des formes du paysage vénitien. Le second aborde les plaines alluviales du Brenta et du Piave du point de vue géomorphologique puis sous l’angle de l’étude morphologique des centuriations romaines. Enfin, le troisième propose, sous la forme d’une synthèse, les principaux résultats qui ouvrent sur l’appréhension des dynamiques médiévales et modernes. Ces dernières soulignent que, en Vénétie, la centuriation est avant tout un objet résilient qui doit sa visibilité aux contextes environnementaux originaux de la plaine centrale, mais surtout à la nature des formes de gestion des ressources hydriques durant le Moyen Age et l’époque moderne

Pseudomonas aeruginosa s’est imposé connue un pathogène hospitalier très important du fait du nombre et de la gravité des infections causées. L'objectif de cette thèse était de décrire l'épidémiologie hospitalière de P. aeruginosa, notamment celle des souches multi-résistantes en utilisant divers outils de biologie moléculaire. La première partie de cette thèse est consacrée à un tour d’horizon bibliographique. La seconde partie décrit les différentes techniques utilisées et la troisième partie rassemble les différents travaux réalisés. Le génotypage par électrophorèse en champ pulsé nous a permis d’évaluer le rôle de 1'environnement inerte dans l’épidémiologie de P. aeruginosa en réanimation puis la transmission croisée comme vecteur diffusion des souches multi-résistantes aux antibiotiques. Le typage par MultiLocus Sequence Typing d’un large panel de souches multi- résistantes isolées sur l’ensemble de l'inter-région montre qu’il existe des clones épidémiques internationaux qui ont la capacité d’accumuler les mécanismes de résistance et de diffuser dans les hôpitaux. L'hypothèse d’une population panmictique pour cette bactérie est remise en Cause par la sous-population P. aeruginosa multi-résistants hospitaliers. L’épidémiologie moléculaire est indispensable pour caractériser ces souches et définir des stratégies de contrôle. Notre travail suggère que ces stratégies de contrôle doivent associer à une politique de moindre usage des antibiotiques une prévention de la transmission croisée associant dépistage et mesures d’hygiène. Le contrôle de la multi-résistance bactérienne représente un défi d’aujourd’hui et de demain pour les différents acteurs de santé.

La méchanique des séismes dans la croûte continentale‎ : apports de l’analyse structurale des pseudotachylytes et des cataclasites

A la fin des années 1980 a émergé l’hypothèse hygiéniste selon laquelle le contact précoce des enfants avec des allergènes de l’environnement leur confère une protection contre l’asthme et les maladies allergiques. Les nombreuses études menées depuis ont montré une tendance à développer moins de symptômes allergiques ou asthmatiques chez les enfants vivant en contact avec les étables et les animaux de la ferme et buvant du lait cru. Des prélèvements d’origine diverse provenant des fermes ont été analysés dans le cadre de deux études distinctes, une régionale (AgriSanté) et une européenne (GABRIEL). Ces deux études démontrent que l’environnement dans les fermes est complexe et très varié, et ce dans l’ensemble des compartiments analysés. Le prélèvement de poussière sédimentée sur une lingette électrostatique est apparu comme étant le plus reproductible et le plus représentatif d’une exposition durable de l’enfant. L’analyse en parallèle de l’état de santé des habitants tel qu’il apparaît dans les questionnaires de l’étude GABRIEL et des micro-organismes détectés dans leur environnement par la technique des lingettes électrostatiques a montré que la présence de certains taxa fongiques et/ou bactériens est associé à un moindre risque d’asthme, et/ou à un moindre risque d’atopie. En conclusion, ces deux études ont mis en évidence certaines voies de contaminations de l’air des étables et des chambres de fermes, ainsi que certaines voies de contamination du lait en fin de traite, tel qu’il est consommé par certains enfants d’agriculteurs. Ce travail fort des résultats qu’il apporte, est un premier pas dans une nouvelle approche de la lutte contre les maladies respiratoires.

Cette thèse vise à retracer l’histoire de la végétation du petit massif granitique du Morvan, en relation avec les forçages climatiques et l’impact des activités humaines. L’étude se base sur une dizaine de séquences tourbeuses sur lesquelles, en plus des grains de pollen et spores, les microfossiles non-polliniques présents dans les palynofaciès ont été analysés. Les données se sont révélées très partielles concernant les dynamiques de végétation de la période tardiglaciaire, mais ont éclairé l’histoire locale des reconquêtes forestières holocènes. Elles ont aussi permis de mettre en évidence certaines spécificités, comme la part toujours très réduite des résineux dans la forêt morvandelle avant leur introduction massive au milieu du XXe siècle. Afin de documenter au mieux l’histoire de l’occupation humaine à l’échelle du massif, une attention particulière a été portée à la détermination et la caractérisation des phases d’anthropisation ; ce travail a aussi bénéficié, pour certains sites, de l’apport d’autres proxies (micro-charbons, sédimentologie, géochimie isotopique pour tracer les paléopollutions atmosphériques). Ces analyses ont renouvelé l’histoire de l’occupation de cette zone de moyenne montagne, tout d’abord en révélant une présence humaine pour des périodes très mal connues, comme le Néolithique ancien (5000-4500 cal BC), le premier âge du Fer (800-450 cal BC), le haut Moyen Âge (dès les Ve-VIe siècles). Les données paléoécologiques ont également apporté un éclairage nouveau sur des périodes mieux documentées par les sources archéologiques et historiques. Elles ont notamment illustré le rôle attractif des ressources minières au moins dès la fin du Bronze ancien (vers 1650 cal BC), ainsi qu’à l’époque de la prospérité de l’oppidum éduen de Bibracte sur le Mont-Beuvray (IIe-Ier siècles cal BC).

Les années 2000 ont vu émerger des souches particulières de bactéries multi-résistantes (BMR) dans le cadre hospitalier, en France et dans le reste du monde. Ces BMR qui pour certaines sont en passe d’échapper à l’arsenal d’antibiotiques disponibles font craindre un retour à l’ère pré-antibiotique. L’objectif de cette thèse était de caractériser ces phénomènes émergents à l’échelle d’un hôpital universitaire régional ou de l’inter-région Est. Nous avons montré que le profil de résistance aux antibiotiques constitue un outil utile et pertinent pour la détection de souches de Staphylococcus aureus résistant à la méticilline (SARM) productrices de toxines PVL (leucocidine de Panton-Valentin) ou TSST-1 (toxine-1 du syndrome de choc toxique). De plus, des approches écologiques temporelles nous ont permis de démontrer l’efficacité de mesures d’hygiène (précautions complémentaires, utilisation de produits hydro-alcooliques…) dans le contrôle de la diffusion d’Acinetobacter baumannii et de SARM au sein du CHU de Besançon. Une approche multiniveau nous a permis d’apporter un éclairage nouveau sur la part relative des caractéristiques individuelles des patients, identifiée comme prépondérante par rapport au contexte (écologie) dans l’hétérogénéité de la prévalence des infections à Pseudomonas aeruginosa dans les hôpitaux de l’Est de la France. En outre, l’épidémiologie moléculaire de P. aeruginosa multi-résistant au CHU de Besançon révélait que les souches multi-résistantes de cette bactérie semblent émerger parmi des souches moins résistantes qui elles sont endémiques et diffusent largement par transmission croisée. Par ailleurs, la même approche montrait que l’émergence d’Escherichia coli producteur de bêta-lactamase à spectre étendu (BLSE) au niveau de l’inter-région Est impliquait un clone majeur, le clone intercontinental O25 : H4-ST131 qui représentait environ 30% des souches de cette BMR, appartenait au groupe phylogénétique B2 et présentait une BLSE de type CTX-M-15 principalement. Finalement, l’étude de ces phénomènes émergents parmi les BMR montre que le contrôle de la multi-résistance bactérienne représente un défi d’aujourd’hui et de demain.

Le transfert et les effets d'éléments traces métalliques (ETMs Cd Pb et Zn) dans les réseaux trophiques terrestres ont été étudiés sur 40 km pollués par l ancienne fonderie Metaleurop Nord (France). Des échantillonnages de sols, d escargots (Cepaea sp et Oxychilus draparnaudi) et de micromammifères (Apodemus sylvaticus Myodes glareolus, Crocidura russula Sorex araneus Sorex minutus) ont été menés. Les variables expliquant la distribution spatiale des ETMs des sols varient entre concentrations totales et extractibles (CaCl2) et agissent à différentes échelles spatiales. Des méthodes géostatistiques (krigeage) ont permis de cartographier les teneurs en ETMs des sols et d établir une évaluation du risque environnemental (ERE) spatialisée. La contamination des animaux augmente avec les concentrations totales en ETMs des sols, est influencée par le paysage et montre des différences inter- annuelles et inter-saisonnières. Trois patrons de relations entre bioaccumulation et concentrations internes en métallothionéines ont été identifiés chez les micromammifères. Des facteurs physiologiques et ecologiques modulent la bioaccumulation et les réponses au stress induit. Chez les escargots Cantareus aspersus et Cepaea nemoralis, il n y a pas d adaptation à la pollution métallique mise en évidence concernant la bioaocumulation mais acclimatation et adaptation semblent exister pour les caractéristiques de la coquille. Pour l ERE et la biosurveillance nos travaux soulignent la nécessité des suivis à long terme et du développement d une écotoxicologie du paysage dans le cadre d approches systémiques (analyses multicritères à travers des changements de niveaux de perception).

L'augmentation de la fréquence des pathologies allergiques est un problème de santé publique. Les études portant sur les enfants étant issus de l'environnement fermier ont démontré des prévalences faibles de maladies allergiques, cependant les facteurs protecteurs environnementaux n'ont pas tous été identifiés. Nous présentons les résultats microbiologiques et palynologiques du bioaérosol en milieu agricole (composition et variation), et principalement ceux de l'étude PASTUREmicrobio rassemblant des fermes et des logements (fermiers et ruraux) de la cohorte de naissance européenne PASTURE. La contamination en hiver des étables est de l'ordre de 10 exposant 4 UFC/m3 pour les bactéries cultivables, de [10 exposant 4 - 10 exposant 5] grains/m3 de pollens de graminées, de [10 exposant 4 - 10 exposant 5] UFC/m3 pour les actinomycètes et de [10 exposant 5 - 10 exposant 6] spores-UFC/m3 pour les spores et les micro-organismes fongiques. Les facteurs significativement associés à cette contamination sont la saison et la distribution d'alimentation au bétail. La fréquentation de l'étable expose à de fortes concentrations polliniques après distribution de foins, dépassant les valeurs mesurées à l'extérieur en saison estivale. La contamination des chambres d'enfants fermiers est influencée par celle de l'étable, plus diversifiée et significativement plus élevée en hiver par rapport aux chambres d'enfants ruraux. Il existe une exposition différentielle entre enfants ruraux et fermiers au bioaérosol à l'étable et au domicile : exposition répétée et perannuelle aux pollens de graminées à l'étable accompagnée d'une importante co-exposition microbienne bactérienne et fongique. Ces caractéristiques sont des facteurs potentiels pour expliquer la protection du milieu fermier vis à vis des maladies allergiques.