Les minéralisations en Éléments de Terres Rares de la région de Gakara (Burundi) : contrôle structural, caractérisation pétrologique et géochimique, modèle métallogénique



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16/12 : SOUTENANCE DE THESE DE Seconde Ntiharirizwa (Géosciences Rennes)

Le lundi 16 décembre 2019 à 14:00, salle Barrois (Bât.5, Campus de Beaulieu, Université de Rennes 1), Seconde Ntiharirizwa soutient sa thèse intitulée "Les minéralisations en Éléments de Terres Rares de la région de Gakara (Burundi) : contrôle structural, caractérisation pétrologique et géochimique, modèle métallogénique"

Devant le jury composé de :

₋ Anne-Sylvie ANDRE-MAYER, Professeure, Université de Lorraine / Rapportrice
₋ Alain CHAUVET, Directeur de recherche, Université de Montpellier /
Rapporteur
₋ Stijn DEWAELE, Professeur, Université de Gand, Belgique / Examinateur
₋ Kathryn M. GOODENOUGH, Principal Geologist, British Geological Survey /
Examinatrice
₋ Erwan Hallot, Maître de Conférences, Université de Rennes 1/ Examinateur
₋ Philippe Boulvais, Maître de Conférences, Université de Rennes 1/ Directeur
de thèse
- Gilbert MIDENDE, Professeur, Université du Burundi / Co-directeur de thèse
- Yannick BRANQUET, Maître de Conférences, Université d’Orléans/ Invité

Résumé
Le gisement de Gakara au Burundi est l’un des plus riches gisements en
Eléments de Terres Rares (ETR) au monde. La zone du rift est-africain est
l’hôte bien connu de nombreuses carbonatites et complexes alcalins associés,
mis en place de façon récurrente depuis plusieurs centaines de millions
d’années. Les grands gisements d’ETR exploités aujourd’hui dans le monde sont
associés à des complexes carbonatitiques. Dans ces complexes, les
minéralisations font rarement partie de l’assemblage minéralogique primaire ;
elles précipitent à partir des fluides évolués à partir des intrusions
magmatiques. Afin de mieux comprendre les mécanismes de mise en place des
minéralisations en ETR de la région de Gakara, nous avons employé une approche
multidisciplinaire :
i) Une étude géologique basée sur les observations de terrain et une
étude de la composition minéralogique et des textures de différents faciès du
minerai, à partir des outils d’observations microscopiques classiques.
ii) Des techniques de datation U-Th-Pb in-situ par La-ICP-MS pour
déterminer les âges de la minéralisation primaire (veines de bastnaésite, un
fluoro-carbonate d’ETR) et de l’altération hydrothermale (altération en
monazite, un phosphate d’ETR) y relative.
iii) Une étude détaillée des inclusions fluides piégées dans les cristaux
de bastnaésite et de quartz syngénétique de l’altération monazitique pour
caractériser les fluides minéralisateurs et ainsi déterminer leur nature et
leurs conditions physico-chimiques de mise en place.
iv) Une étude des isotopes stables de carbone et d’oxygène sur bastnaésite
et quartz pour donner une indication complémentaire sur l’origine des fluides
minéralisateurs et les mécanismes mis en jeu.
v) L’intégration des données géophysiques et géochimiques acquises par la
société Rainbow lors de ses campagnes de prospection pour les confronter aux
données de la géologie de terrain afin de mieux comprendre les mécanismes de
formation du gisement de Gakara ainsi que discuter l’identification de zones
minéralisées nouvelles.
Toutes les données acquises dans ces différentes études et les principales
observations permettent d’établir un modèle métallogénique global de Gakara
comme résultant du dépôt des ETR en conditions hydrothermales dans la croûte
supérieure, à partir de fluides exsolvés d’un magma vraisemblablement
carbonatitique, fluides ayant ensuite subi une démixtion vapeur à CO2 –
saumures aqueuses. Cette démixtion est vraisemblablement le principal
mécanisme de précipitation des minéraux de terres rares. L’implication de
fluides environnants, peu salés, possiblement issus de la surface, est
suggérée. La minéralisation s’est mise en place en marge de l’événement
tectonique panafricain, il y a 600 Ma environ et a été affectée par les
déformations récentes, possiblement associées au développement du rift est-
africain.

Abstract
The Gakara deposit in Burundi is one of the richest deposits of Rare Earth
Elements (REE) in the world. The East African rift zone is the well-known host
of many carbonatites and associated alkaline complexes, which have been in
place for many hundred million years. The main deposits of REE mined today in
the world are associated with carbonatite complexes. In these complexes,
mineralization is rarely part of the primary mineral assemblage; they
precipitate from fluids evolved from magmatic intrusions. To better understand
the mechanisms of emplacement of REE mineralization in the Gakara area, we
used a multidisciplinary approach:
i) A geological study based on field observations and a study of the
mineralogical composition and textures of different facies of the ore, using
conventional microscopic observation tools.
ii) In-situ U-Th-Pb dating by La-ICP-MS to determine the ages of primary
mineralization (veins of bastnaesite, REE-fluorocarbonate) and hydrothermal
alteration (monazitic alteration, REE-phosphate).
iii) A detailed study of the fluid inclusions trapped in bastnaesite and
quartz crystals associated with the monazitic alteration to characterize the
mineralizing fluids and thus specify their nature and physicochemical
conditions of emplacement.
iv) A study of stable isotopes of carbon and oxygen on bastnaesite and
quartz to give a complementary indication of the origin of the mineralizing
fluids and the mechanisms involved.
v) The integration of geophysical and geochemical data acquired by
Rainbow Company during its prospecting campaigns to compare them with field
geology data in order to better understand the formation mechanisms of the
Gakara deposit as well as to discuss the identification of new mineralized
zones.
All the data acquired in these different studies and the main observations
allow to establish a global metallogenic model of Gakara area as resulting
from the deposition of REE in hydrothermal conditions in the upper crust, from
exsolved fluids of a probably carbonatitic magma, fluids having subsequently
undergone CO2 vapour – aqueous brine separation. This phase separation was
probably the main precipitation mechanism of REE minerals. The implication of
surrounding fluids, with very low salinity, possibly coming from the surface,
is suggested. Mineralization took place during the Pan-African tectonic event,
at about 600 Ma, and was affected by recent deformations, possibly associated
with the development of the East African Rift.



Contact OSUR
Seconde Ntiharirizwa (Géosciences Rennes) / @

Évolution pression-température-temps des unités de haute-pression du Massif-Central : Implications géodynamiques


 AHLeGall    13/12/2019 : 22:55

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13/12 : SOUTENANCE DE THESE DE Luc de Hoÿm de Marien (Géosciences Rennes)

Le vendredi 13 décembre 2019 à 14:00, salle de conf OSUR (Bât.14B, Campus de Beaulieu, Université de Rennes 1), Luc de Hoÿm de Marien soutient sa thèse intitulée "Évolution pression-température-temps des unités de haute-pression du Massif-Central : Implications géodynamiques"

Devant le jury composé de :

Jean-Marc LARDEAUX, Professeur (Université de Nice-Sophia-Antipolis) / Rapporteur

Pavla ŠTÍPSKÁ, Maître de conférence (Université de Strasbourg) / Rapporteur

Michel BALLÈVRE, Professeur (Université de Rennes 1) / Examinateur

Jean-Pierre BURG, Professeur émérite (ETH Zurich, Suisse) / Examinateur

Charlotte MÖLLER, Professeure (Université de Lund, Suède) / Examinatrice

Florence CAGNARD, Ingénieure-chercheure (BRGM, Orléans) / Directrice de thèse

Pavel PITRA, Maître de conférences (Université de Rennes 1) / Directeur de thèse

Jean VAN DEN DRIESSCHE, Professeur (Université de Rennes 1) / Directeur de thèse

Benjamin LE BAYON, Ingénieur-chercheur (BRGM, Orléans) / Invité

Marc POUJOL, Maître de conférences (Université de Rennes 1) / Invité

Résumé :

La chaîne varisque en France a été interprétée comme une chaîne de collision paléozoïque où l’essentiel des déformations et du métamorphisme résultent de l’épaississement crustal et de la relaxation thermique qui s’ensuit. Les mécanismes ayant contrôlés l’exhumation des roches de haute-pression (éclogites) sont peu discutés et le rôle de la subduction, antérieure à la collision, sur l’enregistrement tectono-métamorphique reste peu contraint.

Ce travail présente les résultats d’études pétrologiques réalisées au moyen de la modélisation des équilibres des phases et de datations U/Pb par LA–ICP–MS sur des éclogites du Massif Central. L’étude pétrochronologique des zircons d’éclogites du Haut-Allier indique la subduction au Dévonien (c. 360 Ma) d’une croûte océanique Ordovicienne (c. 470 Ma). L’enfouissement de la croûte est reflété par l’augmentation des conditions de pression et de température enregistrées par les roches. Des évidences de fusion partielle développées au climax des conditions de pressions pendant augmentation de température isobare traduisent un apport de chaleur et d’eau vers la croûte subductée. La décompression quasiment isotherme de l’échantillon suggère une exhumation rapide confirmée par l’âge de fermeture du système U/Pb des apatites qui indiquent une durée d’environ 10 Ma des processus d’exhumation et du refroidissement qui s’ensuit.

Le développement du métamorphisme de haute température pendant le stade de subduction apparaît en contradiction avec une relaxation thermique pendant la collision continentale. Le réchauffement à haute pression est, au contraire, interprété comme le résultat de l’apport de matériel asthénosphérique chaud au contact de la croûte subductée suite à la verticalisation du panneau plongeant et l’amincissement du manteau lithosphérique de la plaque supérieure provoqués par l’entrée en subduction de lambeaux de croûte continentale. La fusion partielle induite de la croûte subductée aurait facilité le détachement de la croûte et du manteau lithosphérique permettant le recul du panneau plongeant qui aurait à son tour facilité l’exhumation des roches de haute pression pendant une période d’extension.

 

Abstract: Pressure-temperature-time evolution of the Variscan high-pressure units of the Massif-Central: Geodynamic implications

The Variscan belt in France is interpreted as a collisional orogen where crustal thickening and subsequent thermal relaxation account for most of the metamorphic and structural evolution. The role of the earlier subduction event on the tectonometamorphic record is not well understood yet.

This study combines a petrological analysis using numerical modelling of phase equilibria and petrologically constrained LA–ICP–MS, U/Pb dating on eclogites from the Massif Central (Haut-Allier). Dating of the zircons from the eclogites indicates a Devonian (c. 360 Ma) age of subduction of an Ordovician (c. 470 Ma) oceanic crust. Burial of the sample is indicated by the prograde P–T path followed by partial melting during isobaric heating that testifies to heat and fluid influx to the subducted crust at high-pressure conditions. Subsequent near isothermal decompression points to a fast exhumation, consistent with the U/Pb closure age of apatite indicating a ~10 Myr duration of the exhumation and subsequent cooling.

It is argued that the early high-temperature event is inconsistent with a thermal relaxation during a continental collision. It is proposed that a slab steepening at the onset of subduction of continental ribbons and consecutive thinning of the lithospheric mantle of the upper plate allowed an asthenospheric flow against the subducted crust accounting for heating at high-pressure. Induced partial melting of the subducted crust facilitated slab detachment and allowed the roll back of the subducting slab resulting in the exhumation the high-pressure rocks during a period of extension.



Contact OSUR :
Luc de Hoÿm de Marien (Géosciences Rennes) / luc.dehoym@univ-rennes1.fr

Conception d’une méthode d’évaluation des services écosystémiques : application aux étangs piscicoles


 AHLeGall    11/12/2019 : 22:55

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11/12 : SOUTENANCE DE THESE DE PIERRE-ALEXANDRE WILLOT (SAS, AGROCAMPUS OUEST)

Le mercredi 11 décembre 2019 à 13:30, Amphithéâtre Rieffel, Agrocampus-Ouest (65 rue de Saint Brieuc, Rennes), Pierre-Alexandre Willot soutient sa thèse intitulée "Conception d’une méthode d’évaluation des services écosystémiques : application aux étangs piscicoles"




En présence de :

Rapporteurs avant soutenance :

Françoise LESCOURRET Directrice de Recherche, Agroparc INRA, PSH UR 1115

Enrico BENETTO Directeur d’Unité, Luxembourg Institute of Science and Technology, ERIN

Composition du Jury :

Examinateurs : Marielle THOMAS Maitre de Conférence, Université de Lorraine, UR AFPA

Arnaud HELIAS Directeur de Recherche, SupAgro, UR ITAP

Hervé LE BRIS Professeur, AgroCampus Ouest, ESE

Dir. de thèse : Joël AUBIN Ingénieur de Recherche (HDR), INRA, UMR 1069 SAS

Jean-Michel SALLES Directeur de Recherche, CNRS, CEE-M

Encadrantes de thèse : Aurélie WILFART Ingénieur de Recherche, INRA, UMR 1069 SAS

Hélène REY-VALETTE Maitre de Conférence, Université de Montepellier, CEE-M



Résumé

Malgré un ancrage fort dans le territoire et des fonctions variées, la pisciculture d’étang est une activité en déclin en France. La diversité de ses rôles amène à s’interroger si le cadre des services écosystémiques (SE) pouvait permettre de donner une meilleure visibilité des atouts de cette activité. Les SE peuvent être définis comme étant « les bénéfices dérivés des écosystèmes par les humains ». Ils regroupent les catégories d’approvisionnement (ex. la production de poissons), de régulation (ex. la régulation de la qualité de l’eau) et culturels (récréatifs, scientifiques, spirituels).

 Cette thèse a pour objectif de contribuer à préciser les services écosystémiques fournis par les étangs en France. Elle apporte des éléments sur le type de services et une méthode pour les évaluer. Dix SE d’approvisionnement, vingt SE de régulation et onze SE culturels ont été identifiés comme étant possiblement fournis par les étangs piscicoles. 

La méthode PoESIE proposée s’appuie sur le cadre des analyses environnementales : Analyse du Cycle de Vie et Emergy. Elle met en parallèle les services et impacts afin de mettre en évidence les éventuels compromis dans la fourniture de bénéfices.

Cette méthode a été utilisé sur 135 étangs français regroupés en cinq classes de gestions: les intensifs, les semi-intensifs, les semi-extensifs, les extensifs et les récréationnels. Deux SE d’approvisionnement et trois SE de régulation ont été évalués. Les principaux résultats montrent que les étangs gérés de manière intensive et semi-intensive fournissent le meilleur niveau de SE, et présentent des impacts environnementaux modérés. Néanmoins, les indicateurs d’Emergy montrent que le SE de production de poisson de ces systèmes intensifs a une faible performance de durabilité.

La méthode PoESIE proposée a montré son applicabilité à un système faiblement anthropisé à l’interface entre entre milieu naturel et productif. La pisciculture d’étang peut fournir un bon niveau de SE, principalement quand les étangs sont gérés pour la production de poisson.



Contact OSUR :
France Polette (Géosciences Rennes) / @

Cartographie à haute résolution de propriétés du sol à l’échelle de la France métropolitaine: application au carbone organique du sol et à ses potentiels additionnels de séquestration et de stockage


 AHLeGall    09/12/2019 : 22:55

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09/12 : SOUTENANCE DE THESE DE Songchao Chen (SAS, Agrocampus Ouest)

Le lundi 9 décembre 2019 à 13:30, en amphi Moule (65, Rue de Saint Brieuc, 35 042 Rennes Cedex), Songchao Chen soutient sa thèse intitulée "Cartographie à haute résolution de propriétés du sol à l’échelle de la France métropolitaine: application au carbone organique du sol et à ses potentiels additionnels de séquestration et de stockage"

Celle-ci aura lieu en anglais devant un jury composé de :

  • Prof. Mogens Humlekrog Greve                  Aahrus University, Denmark, Rapporteur
  • Dr. Cécile Gomez                                       Institut de Recherche pour le Développement, France, Rapporteure
  • Dr. Vincent Chaplot                                       Institut de Recherche pour le Développement, France, Examinateur
  • Prof. Christophe Cudennec                          Agrocampus Ouest, France, Examinateur
  • Prof. Laurence Hubert-Moy                        Université de Rennes 2, France, Examinatrice
  • Dr. Jacqueline Hannam                                Cranfield University, UK, Examinatrice
  • Prof. Christian Walter                                  Agrocampus Ouest, France, Directeur de thèse
  • Dr. Dominique Arrouays                              Inra, France, Co-directeur de thèse



Résumé

Cette thèse est une contribution à la Cartographie Numérique des Sols (CNS) sur de vastes espaces. En introduction, je discute des facteurs à l’origine du développement de la CNS et en retrace brièvement l’historique. Je réalise ensuite une revue bibliographique fondée sur 160 articles. J’y synthétise et discute les avancées et défis pour la CNS. Je me focalise ensuite sur le carbone organique des sols (COS) en raison de son importance fondamentale pour les services écosystémiques et le cycle global du CO2. Je montre comment améliorer une carte nationale du COS en agrégeant différentes cartes de COS et comment utiliser ces prédictions globales pour des pays disposant de peu de données, avec une stratégie d’échantillonnage peu coûteuse et efficace. Ensuite, je caractérise le domaine de validité de fonctions utilisées pour la prédiction de la densité apparente et je développe une approche nouvelle pour traiter l’épaisseur des sols. Je propose des stratégies efficientes pour améliorer la précision des prédictions. Je passe ensuite à la cartographie de fonctions des sols en abordant les cartographies du potentiel de séquestration et de stockage en COS. Mon travail permet d’améliorer de nombreux aspects concernant la CNS et son application au programme GlobalSoilMap. Ma conclusion discute les principaux résultats et les relie aux principaux défis de la discipline Pedometrics. Je discute les principaux apports de mon travail au regard de ces défis et je souligne les questions restant à résoudre dans le futur proche.



Contact OSUR
 :
Songchao Chen (SAS, Agrocampus Ouest) / @


La mémoire et la mer


 AHLeGall    09/12/2019 : 22:55

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09/12 : Actualité de recherches archéologiques littorales et marines d’Europe et au-delà

Séminaire « La mémoire et la mer », Actualité de recherches archéologiques littorales et marines d’Europe et au-delà. Ouvert au public. Il se tient le lundi 9 décembre 2019 de 9h30 à 17h00 en salle de conf de l'OSUR, (Campus Beaulieu, Université de Rennes 1, rdc Bât. 14B, 263 av. du Général Leclerc).


Ce séminaire est récurrent depuis plusieurs années. Il s’adresse aux passionnés, étudiants en archéologie, aux professionnels et aux collaborateurs bénévoles des prospections et chantiers archéologiques. Il a pour but de suivre l’actualité de la recherche sur l’archéologie littorale et marine le long des littoraux français et au-delà. Labellisé SAO ou séminaire archéologique de l’ouest, il est organisé en étroite relation avec l’équipe « Archéologie de la Mer et du Littoral » du CReAAH (UMR6566, CNRS, Université de Rennes, Nantes, Le Mans et Ministère de la Culture). Il est soutenu par l’Université de Rennes 2 et participe au parcours « M2 préhistoire et archéosciences » module « Archéologie du littoral »).

Cette année ce séminaire s'ouvre sur l'interdisciplinarité. Il tente aussi d’apporter des solutions de sauvegarde de l’information archéologique face à des immersions permanentes ou temporaires de vestiges. Il offre une vision globale de l’archéologie littorale et marine de la prospection, à la fouille voire à des analyses plus spécialisées. Basé sur les échanges d’expérience, ce séminaire permet de suivre l’actualité de la recherche et d'échanger avec les différents acteurs de l'archéologie. Il s'ouvre à nouveau cette année sur des territoires exotiques.


Communications :
- « Identification de contenus organiques d’origine marine et approche des pratiques culinaires antiques : l’exemple du site des Loges à La Roche-sur-Yon, Vendée) » par Lola Trin-Lacombe
- « Contraintes, potentiels et limites des prospections géomagnétiques pour l’archéologie sur les îles armoricaines » par François Levèque
- « Le Cailar (Gard), port lagunaire de l’âge du Fer sur la côte languedocienne » par Réjane Roure
- « Stratégies de pêches en Arabie orientale au cours du Néolithique (Holocène moyen) » par Kevin Lidour
- « Acquisition et transformation de l’os de grand cétacés par les indiens canoeros de Patagonie australe » par Marianne Christensen
- « Une épave du XVIIIe siècle au large de l’île de Ré : présentation et pistes d’investigation » par Gaëlle Dieulefet et Félix Gomez
-« L’îlot du Pilier au large de Noirmoutier » par Catherine Dupont, Jacques Hermouet, Jean-Marc Large, Corinne Pereira
- « La coquille surfe sur les réseaux antiques de Limonium (Poitiers) : Du commerce des fruits de mer au réemploi des déchets coquilliers dans l’aménagement des voies de circulation » par Caroline Mougne et Benoît Billy


Vous auriez aimé présenter vos résultats ou connaissez des travaux qui pourraient captiver le plus grand nombre sur la thématique du séminaire ! Merci de nous en faire part. De même, une sortie sur l'archéologie du littoral est organisée chaque année par l'Équipe "Archéologie de la Mer et du Littoral" du CReAAH. Si vous avez des idées à nous soumettre nous sommes tout ouïes.



>>> Télécharger le programme complet >>>




Contact OSUR
Catherine Dupont (CReAAH) / @
Marie-Yvane Daire (CReAAH) / @


L’érosion des sols… une actualité ! Solutions locales et territoriales


 AHLeGall    06/12/2019 : 22:55

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06/12 : JOURNEE MONDIALE DES SOLS

Journée Mondiale des Sols 2019

L’érosion des sols … une actualité !
Solutions locales et territoriales.

Le 6 décembre au Palais des Arts de Vannes (Place de Bretagne, 56000 VANNES)


 

Comment (re)penser nos territoires en vue de la préservation du continuum terre-mer ?


Journée organisée avec le soutien notamment de l'Agence Française pour le Biodiversité, d'Agrocampus Ouest et du CRESEB.

On y entendra notamment un exposé de Chantal Gascuel (SAS, INRA) sur les liens entre qualité de l'eau, érosion et changements climatiques.

>>> Le site dédié du colloque >>>




Contact OSUR
Christian Walter (SAS, INRA Agrocampus Ouest) / @


Hétérogénéité des ressources et des pratiques agricoles à différentes échelles : quels impacts sur la biodiversité ?


 AHLeGall    03/12/2019 : 22:55

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03/12 : SOUTENANCE DE HDR DE STEPHANIE AVIRON (BAGAP)

Le mardi 3 décembre 2019 à 13:30, Agrocampus Ouest, bâtiment 15 (UMR SMART), Stéphanie Aviron soutient son HDR intitulée "Hétérogénéité des ressources et des pratiques agricoles à différentes échelles : quels impacts sur la biodiversité ?"

Devant le jury composé de :

Marc Dufrêne, Professeur, Université de Liège, UR TERRA, Rapporteur
Muriel Valantin-Morison, Directrice de recherches, INRA, UMR Agronomie, Rapporteur
Patrick Giraudoux, Professeur, Université de Franche Comté, Rapporteur
Claire Lavigne, Directrice de recherches, INRA, UR INRA PSH, Examinatrice
Joan van Baaren, Professeure, Université de Rennes 1, UMR ECOBIO, Examinatrice



Contact OSUR :
Stéphanie Aviron (BAGAP, INRA) / @


Évaluation biophysique des services écosystémiques des sols cultivés - Adaptation de l’information pédologique pour la modélisation dynamique du fonctionnement des sols



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03/12 : SOUTENANCE DE THESE DE YOSRA ELLILI (SAS, AGROCAMPUS OUEST)

Le mardi 3 décembre 2019 à 13:30, en salle Sainclivier du bâtiment 24 (65, Rue de Saint Brieuc, 35 042 Rennes Cedex), Yosra Ellili soutient sa thèse intitulée "Évaluation biophysique des services écosystémiques des sols cultivés - Adaptation de l’information pédologique pour la modélisation dynamique du fonctionnement des sols"

Celle-ci aura lieu en anglais devant un jury composé de :

-           M. Philippe Lagacherie : Ingénieur de recherche, INRA, UMR LISAH, Montpellier           Rapporteur   

-           Mme. Catherine Keller : Professeur, Cerege, Aix-Marseille Université                                Rapporteur

-           M. Patrice Cannavo       : Professeur, AGROCAMPUS OUEST, unité EPHor, Angers            Examinateur

-           Isabelle Cousin               : Directrice de Recherches, INRA, UR Sols, Orléans                      Examinateur

-           Elies Hamza                     : Professeur, INA Tunis                                                                       Examinateur

-           Laura Poggio                   : Senior researcher, ISRIC Wageningen                                           Examinateur

-           M. Christian Walter       : Professeur, AGROCAMPUS OUEST                                                Directeur de thèse         

-           M.Didier Michot            : Maître de conférence, AGROCAMPUS OUEST                             Co-encadrant 

-           Mme. Blandine Lemercier : Ingénieur de recherche,  AGROCAMPUS OUEST                   Co-encadrant / Invité




Résumé

Les sols constituent la composante centrale de l’environnement et des ressources terrestres. Ils rendent de nombreux services écosystémiques essentiels au maintien de la vie planétaire et au développement socio-économique. Toutefois, les sols sont soumis à une pression croissante pour satisfaire les demandes d’une population croissante en matière de production alimentaire et énergétique. En vue d’une meilleure gestion, des outils d’aide à la décision intégrant la diversité é des sols sont nécessaires pour évaluer l’impact des activités anthropiques sur l’évolution des sols.
Le sujet de thèse porte sur l’établissement et la validation d’une méthodologie de mise à disposition de l’information pédologique contenue dans les bases de données existantes en vue de l’évaluation biophysique de six services écosystémiques rendus par les sols cultivés (SESC). Les six services instruits sont la régulation du climat ; la régulation de la qualité de l’eau ; la recharge de la nappe souterraine ; la fourniture d’eau à la plante ; la fourniture d’azote à la plante ; et la production de biomasse agricole.
Le travail de thèse comporte trois volets principaux i) l’amélioration de l’information pédologique disponible en mobilisant des techniques numériques de désagrégation spatiale des cartes de sols existantes au 1/250,000 pour en dériver des cartes des types de sol et de propriétés des sols à haute résolution spatiale (50m) ; ii) la validation des cartes produites par désagrégation spatiale en mobilisant un jeu de données indépendant couvrant la variabilité géo-pédologique du département d’Ille et Vilaine en Bretagne (6 800 km²) et iii) l’évaluation de la sensibilité des services écosystémiques fournis par les sols cultivés à la source de l’information pédologique par une approche de modélisation dynamique (modèle INRA STICS) mise en œuvre sur une période de 30 ans.
La comparaison de trois méthodes de désagrégation spatiale montre l’intérêt de la prise en compte de règles décrivant les lois de distribution des sols pour restituer l’organisation des sols au sein des paysages et produire des cartes des types et propriétés de sol conformes aux spécifications du consortium international Globalsoilmap. La validation des cartes ainsi produites montre que leur qualité prédictive varie selon le critère pédologique considéré et le support géographique de validation retenu. Par ailleurs, les évaluations biophysiques des services écosystémiques des sols cultivés présentent une double composante de variabilité é intra-annuelle d’origine climatique et de variabilité pédologique. Les évaluations de services écosystémiques réalisées à partir des données pédologiques initiales et des données pédologiques désagrégées sont similaires et diffèrent significativement des évaluations réalisées à partir des observations de terrain.
La méthode de modélisation dynamique ainsi que la technique de désagrégation spatiale mises en œuvre permettent de promouvoir la prise en compte de l’information pédologique dans l’évaluation des services écosystémiques des sols cultivés. Cependant de nouvelles pistes de recherches sont envisagées pour améliorer la procédure de mise à disposition de l’information pédologique ainsi que la procédure d’évaluation des services écosystémiques des sols cultivés. Cela repose notamment sur l’exploration de nouvelles approches de cartographie numérique et l’adaptation d’une voie hybride d’évaluation des services écosystémiques combinant à la fois la modélisation et l’utilisation des proxies pertinents pour favoriser la considération formelle des sols dans des stratégies de gestion durable et de planification territoriale.

Mots-clés : sol, services écosystémiques, agroécosystèmes, bases de données pédologiques, indicateurs, modélisation, gestion multifonctionnelle des sols, exploitation agricole



Contact OSUR :
Yosra Ellili (SAS, AGROCAMPUS OUEST) / @


Les assemblages palynologiques continentaux du Crétacé Inférieur de France (Tithonien-Cénomanien): paléoenvironnements, paléoclimats, stratigraphie, et taxonomie



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03/12 : soutenance de thèse de France Polette (Géosciences Rennes)

Le mardi 3 décembre 2019 à 14:00, salle de conf OSUR (Bât.14B, Campus de Beaulieu, Université de Rennes 1), France Polette soutient sa thèse intitulée "Les assemblages palynologiques continentaux du Crétacé Inférieur de France (Tithonien-Cénomanien): paléoenvironnements, paléoclimats, stratigraphie, et taxonomie"

Devant le jury composé de :

  • Carles-Martín-Closas : Professeur, Université de Barcelone (rapporteur)

  • Johan Yans : Professeur, Université de Namur (rapporteur)

  • Anaïs Boura : Maître de conférences, Sorbonne Université, Paris (examinatrice)

  • Olivier Dauteuil : Directeur de Recherches CNRS, Université de Rennes (examinateur)

  • Laurent Londeix : Maître de conférences, Université de Bordeaux (examinateur)

  • Didier Néraudeau : Professeur, Université de Rennes (directeur de thèse)

  • Florence Quesnel : Géologue, BRGM Orléans (examinatrice)

  • Cécile Robin : Maître de conférences, Université de Rennes (examinatrice)

  • Chantal Leroyer : Ingénieure de Recherche MCC, Université de Rennes (invitée)



Résumé:

Afin d’améliorer les connaissances, jusqu’alors lacunaires en France, quant à l’évolution des paléoécosystèmes végétaux durant le Crétacé Inférieur, période fondamentale de leur histoire évolutive, il est ici proposé de dresser la première synthèse bibliographique, paléoenvironnementale, paléoclimatique, stratigraphique, et taxonomique des assemblages palynologiques continentaux du Crétacé Inférieur de France. Cette étude s’appuie sur l’analyse des palynoflores provenant de 20 sites français (principalement Charentes, nord du Bassin de Paris, et massifs subalpins), et de quatre sites d’Angleterre, dont l’âge des dépôts, pour la plupart continentaux, s’échelonne entre le Tithonien et le Cénomanien.
L’observation de 120 échantillons a permis l’identification de 446 espèces correspondant principalement à des spores et à des grains de pollen, mais également à quelques kystes d’algues et de dinoflagellés. L’analyse morpho-statistique de spores verruquées rapprochées de la famille des Lygodiaceae, très abondantes au Crétacé Inférieur, a permis de caractériser plus précisément les caractères taxonomiques discriminants, dont l’application pourra, à terme, améliorer la résolution stratigraphique et paléoenvironnementale de ces espèces.
L’évolution paléoenvironnementale et paléoclimatique inférée des observations palynologiques suggère l’existence de conditions arides à semi-arides durant la fin du Tithonien et le début du Berriasien (environnements de type sebkhas), suivies par un changement abrupt marqué par une phase humide prononcée au Berriasien supérieur et au Valanginien inférieur, puis par une diminution progressive de l’humidité du Valanginien moyen à l’Aptien (environnements de types plaines d’inondation, forêts humides). L’Albien et le Cénomanien sont caractérisés par un retour à des conditions généralement humides, cependant moins marquées qu’à la fin du Berriasien (environnements de types mangroves). Plusieurs phases d’aridification ont été notées entre le Berriasien supérieur et l’Albien supérieur : à la fin du Valanginien inférieur, au Barrémien supérieur/Aptien inférieur (généralisée à l’Europe de l’Ouest, mais peu marquée dans le nord de la France), et à moindre échelle durant l’Albien moyen au nord du Bassin de Paris.
Les palynomorphes continentaux du Crétacé Inférieur n’étant pour la plupart pas considérés comme des marqueurs stratigraphiques fiables, deux méthodes de datation complémentaires s’appuyant uniquement sur les assemblages continentaux ont été développées, afin de faciliter la datation des dépôts continentaux. Leur validité a été testée sur des assemblages de référence d’Angleterre, et elles ont ainsi permis de préciser l’âge des dépôts d’Angeac (Charente) et du Pays de Bray (Normandie).

Abstract

Palynological continental assemblages from French Lower Cretaceous deposits (Tithonian-Cenomanian) : palaeoenvironments, paleoclimats, stratigraphy, and taxonomy

In order to improve our knowledge regarding the evolution of Lower Cretaceous plant paleoecosystems, being a fundamental period of their evolutionary history, here is presented the first bibliographical, paleoclimatic, palaeoenvironmental, stratigraphic, and taxonomic synthesis of continental palynological assemblages from French Lower Cretaceous deposits. This study is based on the observation of palynofloras recovered from 20 French sites (mostly Charentes, north of the Paris Basin, and subalpins massifs), and four sites from England, the age of deposits, mostly continental, ranging from Tithonian to Cenomanien.
446 palynological species were identified following the observation of 120 samples, mainly corresponding to spores and pollen grains, but algae and dinocysts were also recovered. A Morpho-statistical analysis of Lower Cretaceous verrucate spores was carried out in order to determine precisely the diagnostic features of the morpho-species, and improve their stratigraphic and palaeoenvironmental resolution in the long run.
The palaeoenvironmental and paleoclimatic evolution inferred from palynological observations suggests the existence of arid to semi-arid climatic conditions between late Tithonien and mid-Berriasian (sebkhas-type environments), followed by an abrupt change marked by a pronounced humid phase during late Berriasien and earliest Valanginian, and by a progressive decrease of the humidity from the mid Valanginian to early Aptian (floodplains and humid forests-types environments). Albian and Cenomanian ages are characterized by generally humid conditions, thus less so than the humid phase associated with the late Berriasian (mangrove-type environments). Several aridification phases are noted between late Berriasian and late Albian : at the end of early Valanginian, between late Barremian and early Aptian (thus not very pronounced in northern France), and to a lesser extent during the mid Albian in northern France.
Lower Cretaceous continental palynomorphs are rarely considered as strong briostratigraphic markers. Thus, two complementary dating methods have been developed herein, in order to facilitate the dating process of continental deposits. Their validity was tested using Lower Cretaceous continental assemblages from Purbeck and Wealden strata of England, and they were used to determine precisely the age of deposition of Angeac (Charente), and Pays de Bray (Normandie) strata.



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