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  • Authors: Gaillard, Fabrice;

    Résumé du contenu du manuscrit: Ce manuscrit est organisé en sept parties suivies de deux annexes. Le premier bloc est un curriculum vitae étendu résumant de façon succincte mon vécu scientifique et quelques points charnières de ma carrière, puis de façon classique, sont déclinées mes activités et productions scientifiques. Les parties deux et trois respectivement résument mes activités d'enseignement et de rédaction -management de projets. La quatrième partie est un bref portrait et une analyse décalée sur le système de la recherche et de la formation par la recherche en France. Ce texte ne repose que sur un vécu de 10 ans de CNRS ; il s'agit d'une vision personnelle instantanée que j'aurai certainement l'occasion de réviser par la suite. La partie cinq est le résumé officiel du projet ElectroLith sur lequel je travaille depuis novembre 2011 avec une équipe basée à l'ISTO et des collègues brestois (P. Tarits), parisiens (B. Guillot) et clermontois (D. Laporte). La partie six offre un éventail des recherches que je mène et encadre actuellement, dans le cadre du projet ElectroLith mais aussi dans un cadre plus planétaire voire extra-planétaire ; ce dernier cadre préfigure sûrement mes recherches à venir. La partie sept est une discussion et un embryon de modèle géodynamique sur le rôle de la fusion dans la définition de la limite lithosphère-asthénosphère et sur l'évolution, au cours des âges de la Terre, de ce couple fusion et géodynamique du manteau. On y retrouvera les ingrédients clefs de ma carrière, à savoir le redox, les volatils, le magmatisme, et le CO 2 . Les annexes contiennent deux de mes publications invitées et choisies en support pour illustrer différents aspects discutés ici. L'annexe 1 vient en support de la discussion sur la fusion à la limite lithosphère-asthénosphère. C'est un article invité par le Prof. Gillian Foulger pour alimenter le site-web MantlePlumes.org (http://www.mantleplumes.org/AsthenosphereMelt2.html) et y présenter un article de mon groupe, Sifré et al., récemment publié dans Nature. L'annexe 2 est un article de review invité, en révision pour Chemical Geology, sur le thème de la géodynamique du redox dans les magmas, depuis la source mantellique jusque l'éruption, en discutant les contrôles séculaires et tectoniques. Cette review est un bilan de mes réflexions sur ce sujet du redox dans les magmas ; un sujet compliqué, difficile à communiquer, mais aux tenants et aboutissants multiples. Cette review est aussi symboliquement une 1ere boucle, puisque j'ai soutenu ma thèse en 2001 sur le thème des contrôles thermodynamiques et cinétiques du redox dans les magmas. Remerciements :

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  • Authors: Valentino, Sarah; Couturier-Tarrade, Anne; Chavatte-Palmer, Pascale;

    Communication présentée à la séance académique du 20 octobre 2016, Paris; National audience; Air pollution is a major threat for human health, causing 3.7 million premature deaths in 2012 world- wide. Elderly people, children and people suffering from asthma in outbursts of air pollution peaks are the most concerned whereas pregnant women are most often neglected. Epidemiological surveys and studies using animal models indicate that the components of air pollution can disturb placental function, reduce foetal growth and induce oxidative stress and inflammation in the mother, placenta and foetus. On the long term, these effects can contribute to the current worldwide increase in adult metabolic diseases in the context of the Developmental Origins of Health and Disease (DOHaD). It is therefore important to include pregnant women as recipients of preventative messages for air pol- lution and to carry on research on long term effects using relevant animal models and procedures.; La pollution atmosphérique est un problème majeur pour la santé humaine, causant 3,7 millions de décès prématurés en 2012 dans le monde. Les personnes âgées, les enfants ou les asthmatiques sont les cibles des messages de prévention lors de pics de pollution alors que les femmes enceintes sont le plus souvent négligées. Pourtant, les études épidémiologiques et les travaux sur les modèles animaux indiquent que la pollution atmosphérique et ses composants peuvent perturber la fonction placentaire, réduire la croissance fœtale et induire un stress oxydant et une inflammation. A long terme, ces effets peuvent participer à l’augmentation des risques de maladies métaboliques chez l’adulte. Il est donc important d’inclure les femmes enceintes dans les messages de prévention lors de pics de pollution atmosphérique et de continuer la recherche sur les effets à long terme grâce au recours aux modèles animaux.

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  • Authors: Ducruet, César;

    Maritime transport is one of the oldest forms of interaction across the Earth, and still supports more than 90% of international trade volumes nowadays. Despite its pioneering role in mapping maritime routes and flows since the 1940s, human geography later shifted its central focus towards land-based issues, people mobility, and virtual rather than physical flows. In parallel maritime transport reached optimal fluidity at the expense of its ties with geographical space. Analyzing the spatiality of maritime networks allows us to discussing their true role in the spatial structures and dynamics they connect and therefore reveal. This essay, through the analysis of untapped maritime data in various contexts and multiples scales, from the local to the global, concludes to the permanency of strong network-territory interdependencies, while it underlines the specific character of maritime transport as a looking glass and integral part of the world system. Questioning the volatility of maritime networks also contributes to enriching the spatial network notion itself in geography as well as throughout the transdisciplinary “science of networks”.; Le transport maritime est l’un des plus anciens vecteurs d’interaction de la planète et continue de nos jours d’assurer plus de 90% des échanges internationaux en volume. Bien que pionnière dans la cartographie des routes et flux maritimes dès les années 1940, la géographie humaine privilégia ensuite les questions terrestres, la mobilité des personnes et les flux immatériels. De son côté le transport maritime évolua vers la fluidité optimale, au mépris de ses liens avec l’espace et les territoires. Considérer la spatialité des réseaux maritimes revient à questionner leur participation aux structures et dynamiques de l’espace géographique qu’ils permettent de connecter et par-là de révéler. Ce volume, par l’analyse de données inédites de flux maritimes en des contextes variés et à toutes échelles, du local au mondial, conclut au maintien de fortes interdépendances réseau/territoire, tout en soulignant les spécificités du vecteur maritime comme clé de lecture et élément à part entière du système-monde contemporain. En relativisant la volatilité des réseaux maritimes, ce travail contribue également à enrichir la notion même de réseau spatial tant en géographie que sur le terrain transdisciplinaire de la « science des réseaux ».

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    Authors: Bahoken , Françoise; Lagesse , CLaire; Ducruet , César;

    La cartographie du mouvement spatial implique une réflexion autour de la modélisation cartographique, complémentairement aux données numériques représentées. Elle ouvre ainsi une recherche sur la représentation des interactions et interrelations spatio-temporelles. Les approches existantes agissent soit sur le « fond de la carte » (aspects statistiques du traitement des données, en lien avec leur thématique) soit sur sa « forme », c’est-à-dire sur les aspects graphiques liés au tracé (edge bundling) et à la symbolisation (sémiologie graphique) du processus de représentation.Cette communication a pour objectif d’examiner le rôle joué par le fond de carte dans la cartographie de flux s’exprimant par voie maritime. Purement géographique, l’approche diffère des précédentes en ce qu’elle approxime la représentation du mouvement en mobilisant un maillage de l’espace des flux. Trois possibilités sont présentées selon la manière dont l’espace – discret ou continu – formé des positions des couples de lieux d’origine et de destination, est mobilisé pour représenter des interactions spatiales (flux et mouvements). Mapping spatial movement implies to rethink cartographic modelling in addition to digital data issues. This opens research pathways about the representation of spatio-temporal interactions and interrelations. Existing approaches focus either on the map background itself (data analysis issues, to answer thematic questions) or on its “shape”, i.e. on the pure graphical aspects of visualization (edge bundling) and on the semiology rules behind it. This paper aims to further examine the role of the map background in the cartography of maritime flows. This essentially geographic approach differs from existing ones in that it approximates the representation of movement by modelling the mesh of the space of flows. Three possibilities are presented according to how space (discrete or continuous; based on O-D pairs of places) is mobilized to represent spatial interactions (flows and movements).

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    Authors: CALDAS, Anthony;

    Transmission spectroscopy provides us with information on the atmospheric properties at the limb, which is often intuitively assumed to be a narrow annulus aound ther planet. Consequently, the few recent studies on the effect of atmospheric horizontal heterogeneities on transmission spectra have used approaches sensitive to variations along the limb only. Here we demonstrate that the region probed in transmission – the limb – actually extends significantly toward the day and night sides of the planet. Consequently we show that thestrong day-night thermal and compositional gradients expected on synchronous exoplanets create sufficient heterogeneities across the limb to result in important systematic effects on the spectrum and bias its interpretation. To quantify these effects, we developed a 3D radiative transfer model able to generate transmission spectra of atmospheres based on 3D atmospheric structures, whether they come from a Global Climate Model or more parametrized models. We first apply this tool to a simulation of the atmosphere of GJ 1214 b toproduce synethic JWST observations and show that producing a spectrum using only atmospheric columns at the terminator results in errors greater than expected noise. This demonstrates the necessity of a real 3D approach to model data for such precise observatories.Second, we investigate how day-night temperature gradients cause a systematic bias in retrieval analysis performed with 1D forward models. For that purpose we synthesize a large set of forward spectra for prototypical HD209458 b and GJ 1214 b type planets varying the temperatures of the day and night sides as well as the width of the transition region. We then perform typical retrievalanalyses and compare the retrieved parameters to the ground truth of the input model. This study reveals systematic biases on the retrieved temperature (found to be higher than the terminator temperature) and absorber abundances. This is due to the fact that the hotter dayside is more extended vertically and screens the nightside—a result of the nonlinear properties of atmospheric transmission.These biases will be difficult to detect as the 1D profiles used in the retrieval procedure are found to provide an excellent match to theobserved spectra based on standard fitting criteria (chi2, posterior distributions). This fact needs to be kept in mind when interpretingcurrent and future data.; Nous cherchons à mettre en évidence l'influence des hétérogénéités de température, de structure ou de composition des atmosphères sur leurs observations. Dans le années à venir, de plus en plus d'appareils vont permettre l'observation par transmission des atmosphères d'exoplanètes. Toutefois, les outils numériques permettant de contraindre ces dernières reposent sur des modèles simples à une dimension. Ils supposent en effet des atmosphères ne possédant qu'une structure verticale (le climat est le même en tout point de la surface, la composition ou la température n'évolue qu'avec l'altitude). Cette approche a le mérite de permettre des calculs rapides et de contraindre les paramètres globaux de l'atmosphère avec des temps raisonnables. Ceci ne serait pas possible en l'état avec une modélisation en 3 dimensions des atmosphères, même si ce serait beaucoup plus réaliste. Ce que nous cherchons à mettre en évidence, ce sont les limites des techniques actuelles d'inversion et donc, de caractérisation des atmosphères qui seront observées. Pour cela, il fallait mettre au point un logiciel capable de résoudre le transfert radiatif au sein d'une atmosphère en 3 dimensions (et non plus 1 seul). Une fois le logiciel terminé, nous avons éprouvé l'algorithme de traitement du signal TauREx en comparant les résultats qu'il proposait à des simulations atmosphériques parfaitement contrôlées. Nous nous sommes tout principalement arrêté sur les biais découlant d'hétérogénéités de température en simulant des atmosphères avec un fort contraste jour/nuit. Ceci nous a permis de caractériser les biais découlant de ces types d'hétérogénéités, de les quantifier et de mettre l'accent sur un biais jusqu'ici très sous-estimé par la communauté, à savoir celui découlant des hétérogénéités le long de la ligne de visée. Nous avons appuyé nos propos et concentré nos efforts sur l'interprétation de l'inversion d'une simulation complexe de l'atmosphère de GJ 1214 b. La reconstitution de la chaine observationnelle : GCM (LMD), Pytmosph3R (LAB) et TauREx (UCL) ouvre les portes d'un vaste panel d'études envisageables, et notamment tout ce qui va concerner l'identification et la caractérisation des biais systématiques qui incomberont les observations à venir.

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    Oskar Bordeaux
    Doctoral thesis
    Data sources: Oskar Bordeaux
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    Oskar Bordeaux
    Doctoral thesis
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      Doctoral thesis
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    Authors: Ait Allal, Dalal;

    Les travaux présentés dans ce mémoire s’inscrivent dans le cadre de la détection d’évènements impulsionnels intermittents en provenance de pulsars. Ces objets astrophysiques sont des étoiles à neutrons hautement magnétisées en rotation rapide, qui émettent un faisceau radio balayant l’espace comme la lentille d’un phare. Ils sont détectables grâce à une instrumentation spécifique. Depuis quelques années, on a découvert de nouvelles catégories de ces pulsars, aux caractéristiques extrêmes, avec en particulier des impulsions individuelles plus intenses et irrégulières comparé à la moyenne. Il faut pouvoir les détecter en temps réel dans un environnement radio perturbé à cause des signaux de télécommunications. Cette étude propose des algorithmes de traitement d’interférences radio fréquence (RFI) adaptés à ce contexte. Plusieurs méthodes de traitement de RFI sont présentées et comparées. Parmi elles, deux ont été retenues et comparées au moyen de simulations Monte Carlo, avec un jeu de paramètres simulant le pulsar et un signal BPSK avec des puissances et des durées différentes. Pour la recherche de nouveaux pulsars, une méthode alternative est proposée (SIPSFAR), combinant capacité de recherche en temps réel et robustesse contre les RFI. Elle est basée sur la transformée de Fourier 2D et la transformée de Radon. Une étude comparative théorique a permis de confronter et comparer la sensibilité de cette nouvelle méthode avec celle communément utilisée par les radioastronomes. La méthode a été implantée sur un GPU GTX285 et testée sur un grand relevé du ciel effectué au radiotélescope de Nançay. Les résultats obtenus ont donné lieu à une comparaison statistique complémentaire à partir de données réelles. The work presented in this thesis is in the context of the intermittent impulsive event detection at Nançay Observatory. The pulsars are highly magnetized neutron stars in rapid rotation, which emit a radio beam scanning the space like a lighthouse. They are detectable with a specific instrumentation. In recent years, new classes of such pulsars were discovered. These pulsars with extreme features, especially with individual pulses more intense and irregular compared to the average, must be detected in real time in a disrupted radio environment because of telecommunication signals. This study presents some radio frequency interference (RFI) mitigation algorithms adapted to this context. Several methods are presented and compared. Among them, two were selected and compared using Monte Carlo simulations with a set of parameters to simulate the pulsar and a BPSK signal with power and different durations. In the case of researching new pulsars, an alternative method is proposed (SIPSFAR), combining research capacity in real time and robustness against RFI. It is based on 2D Fourier transform and the Radon transform. A theoretical comparative study has confronted and compared the sensitivity of this new method and the commonly method used by radio astronomers. SIPSFAR was implemented on a GPU GTX285 and tested on a large survey of the sky made at Nançay radio telescope. The results have led to a further statistical comparison from the actual data.

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    Other literature type . 2012
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    Authors: Daniel, Cécile;

    Le carbonate de diméthyle (DMC) est utilisé comme intermédiaire en chimie des polymères. Actuellement, la production industrielle du DMC met en jeu un procédé polluant et dangereux. En revanche, la synthèse du DMC à partir de méthanol et de CO2 est un procédé « vert ». Cependant, la thermodynamique de la réaction est très défavorable, se traduisant par une conversion inférieure à 1%. L’objectif de cette thèse est de développer et d’étudier des catalyseurs très actifs qui, couplés à un réacteur membranaire, permettraient d’augmenter le rendement et l’activité. Ce manuscrit couvre plusieurs aspects : i) une étude de criblage de catalyseurs, ii) une étude de type structure-activité sur des séries de catalyseurs, basée sur des caractérisations structurales, texturales et de surface, iii) une étude mécanistique et iv) une étude cinétique. Un protocole de mesure d’activité adapté aux faibles conversions est développé. Le criblage catalytique met en évidence l’activité des solutions solides de cérine-zircone (CZ). Les CZ préparées par pyrolyse de flamme sont un ordre de grandeur plus actives que les CZ préparées par coprécipitation. De façon surprenante, il n’est pas possible a priori de distinguer des catalyseurs très actifs et peu actifs à partir de leurs caractéristiques structurales et texturales. Cependant, on observe que l’activité est corrélée à la densité et à la nature des espèces de surfaces méthoxides et carbonates. Le mécanisme réactionnel de l’état de l’art est affiné grâce à des mesures d’échanges isotopiques et de DRIFT. L’étude cinétique intègre des corrections thermodynamiques de l’équilibre de phases du binaire MeOH-CO2 qui constitue un liquide expansé Dimethylcarbonate (DMC) is used in polymer synthesis as well as a fuel additive and solvent. The current industrial DMC production is a polluting and hazardous process. On the other hand, the direct carboxylation of methanol with CO2 is a green route to DMC. However, this reaction is highly limited by thermodynamics, limiting the conversion to less than 1%. The integration of a catalyst in a catalytic membrane reactor for water and DMC removal, would shift the equilibrium conversion thereby improving the DMC yield. The aim of this thesis is to develop and study highly active catalysts for DMC synthesis. This manuscript covers: (i) catalyst screening (ii) a structure-activity relationship study (iii) a mechanistic approach and (iv) a kinetic study. A protocol to measure the activity at low conversion has been developed. Catalyst screening evidenced solid solutions of ceria/zirconia (CZ) as the most active and selective. Flame sprayed pyrolysis ceria/zirconia are one order of magnitude more active than coprecipitated CZ. Interestingly, structural and textural features like crystalline and porous structure were similar regardless of the activity. Nevertheless, the activity could be correlated to the nature and the density of the methoxides and carbonates surface species. The mechanism was refined by isotopic exchange and DRIFT experiments. A kinetic study was performed in a batch reactor that integrated the physical equilibria of the gas-expanded reacting mixture.

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    Other literature type . 2017
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  • Authors: Ducruet, César;

    Maritime transport is one of the oldest forms of interaction across the Earth, and still supports more than 90% of international trade volumes nowadays. Despite its pioneering role in mapping maritime routes and flows since the 1940s, human geography later shifted its central focus towards land-based issues, people mobility, and virtual rather than physical flows. In parallel maritime transport reached optimal fluidity at the expense of its ties with geographical space. Analyzing the spatiality of maritime networks allows us to discussing their true role in the spatial structures and dynamics they connect and therefore reveal. This essay, through the analysis of untapped maritime data in various contexts and multiples scales, from the local to the global, concludes to the permanency of strong network-territory interdependencies, while it underlines the specific character of maritime transport as a looking glass and integral part of the world system. Questioning the volatility of maritime networks also contributes to enriching the spatial network notion itself in geography as well as throughout the transdisciplinary “science of networks”.; Le transport maritime est l’un des plus anciens vecteurs d’interaction de la planète et continue de nos jours d’assurer plus de 90% des échanges internationaux en volume. Bien que pionnière dans la cartographie des routes et flux maritimes dès les années 1940, la géographie humaine privilégia ensuite les questions terrestres, la mobilité des personnes et les flux immatériels. De son côté le transport maritime évolua vers la fluidité optimale, au mépris de ses liens avec l’espace et les territoires. Considérer la spatialité des réseaux maritimes revient à questionner leur participation aux structures et dynamiques de l’espace géographique qu’ils permettent de connecter et par-là de révéler. Ce volume, par l’analyse de données inédites de flux maritimes en des contextes variés et à toutes échelles, du local au mondial, conclut au maintien de fortes interdépendances réseau/territoire, tout en soulignant les spécificités du vecteur maritime comme clé de lecture et élément à part entière du système-monde contemporain. En relativisant la volatilité des réseaux maritimes, ce travail contribue également à enrichir la notion même de réseau spatial tant en géographie que sur le terrain transdisciplinaire de la « science des réseaux ».

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    Authors: Boucher, Christine;

    Le rapport isotopique de l'hélium atmosphérique (RA = 3He/4He = 1.39 × 10-6) est lié aux flux naturels et anthropiques de 3He et de 4He en provenance de la Terre (et de l'espace pour 3He). Les activités industrielles ont émis des gaz riches en 4He radiogénique (exploitation des combustibles fossiles) et en 3He (activités nucléaires). Du fait de ces flux d'hélium, il a été proposé que le rapport 3He/4He dans l'air a varié dans le temps et dans l'espace. De telles variations pourraient permettre l'utilisation de ce rapport comme nouveau traceur des émissions atmosphériques de polluants anthropiques et/ou naturelles. Pour vérifier ces possibilités, nous avons entrepris la mesure haute-précision (2-6‰, 2σ) de la composition isotopique de l'hélium atmosphérique au Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques (Université de Lorraine et Centre National de la Recherche Scientifique, Vandoeuvre-lès-Nancy, France). Nous avons effectué des analyses d'intercalation avec un spectromètre de masse double collecteur (Helix Split Flight Tube de la société Thermo Instruments). Au cours de ces analyses, plusieurs analyses individuelles d'un échantillon d'air sont effectuées en alternance avec un standard d'air. Nous n’avons détecté aucune évidence de variation temporelle du rapport 3He/4He dans l’air de France piégé dans des boules de pétanque (1965, 1990, 2010, 2013), dans des réservoirs métalliques (2010, 2016) et dans un carburateur de voiture (1910). Nous avons également re-analysé des échantillons d'air ancien prélevés dans des réservoirs métalliques depuis 1978 à Cape Grim (Tasmanie, Australie). En incluant les mesures de Mabry et al. (2015) pour certains de ces réservoirs, nous obtenons une tendance commune de -0.05 ± 2.46 ‰, montrant l'absence de variation statistiquement significative sur une période de 106 ans. Au niveau mondial, nous avons seulement détecté deux échantillons d’air sur seize (Dôme C, Antarctique; Tokyo, Japon) dont les compositions sont statistiquement distinctes, marquées par des excès en 3He de 2.0 ± 1.4 ‰, et 1.7 ± 1.5 ‰, respectivement (intervalle de confiance de 95%). Ces excès pourraient être liés aux flux d’hélium locaux par : (i) les précipitations aurorales en Antarctique ; (ii) les volcans et/ou les déchets nucléaires (Fukushima Daï-Ichi) au Japon. Dans la région de l’Afar (Éthiopie), nous avons détecté des excès en 3He de ~1 % au-dessus du lac de lave du volcan Erta Ale, pouvant être utilisés pour tracer des gaz réactifs (e.g. CO2) simultanément émis. Ces excès sont toutefois rapidement dilués dans les masses d’air régionales. L'isolation des gaz libérés par le sol du cratère de l'Erta Ale à l'aide d'un contenant inversé placé à sa surface a permis d'évaluer les flux diffusifs en 3He (via l'augmentation du rapport 3He/4He dans l'air isolé) et en CO2. Globalement, cette thèse conforte l’utilisation de RA comme standard inter-laboratoire. Dans certaines régions (Dôme C, Japon), une investigation plus poussée dans le temps devrait être effectuée pour contraindre les sources d’hélium atmosphérique pouvant engendrer de faibles variations locales The helium isotopic composition of air (RA = 3He/4He = 1.39 × 10-6) is related to the natural and anthropogenic fluxes of 3He and 4He from the Earth (and from space for 3He). Industrial activities emit gases enriched in radiogenic 4He (exploitation of fossil fuels) and in 3He (nuclear activities). It has been proposed that the 3He/4He ratio in air has varied over time and also spatially because of these helium fluxes. Such variations could allow the use of this ratio as a new tracer of anthropogenic and/or natural pollutants. To verify these possibilities, we undertook high-precision measurements of the composition of atmospheric helium (2-6‰, 2σ) at the Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques (University of Lorraine, Centre National de Recherche Scientique, Vandoeuvre-lès-Nancy, France). We performed sample-standard bracketing analyses with a double collector Helix SFT Mass Spectrometer. During each of these analyses, several individual analyses of an air sample are conducted in alternation with an air standard. We found no evidence of temporal variation of the 3He/4He ratio in French air trapped in petanque balls (1965, 1990, 2010, 2013), metallic tanks (2010, 2016) and in a carburettor (1910). Including the measurements of Mabry et al. (2015) for the Cape Grim air archive (Tasmania, Australia), we obtained a trend of -0.05 ± 2.46‰ over 106 years. At the global level, we only detected two air samples out of sixteen (Dôme C-Antarctica, Tokyo-Japan) whose compositions are statistically distinct, marked by 3He excesses of 2.0 ± 1.4‰, and 1.7 ± 1.5‰, respectively (95% confidence interval). These excesses could be related to local and regional helium fluxes input such as: (i) auroral precipitation in Antarctica; (ii) volcanoes and/or nuclear releases (Fukushima Daï-Ichi) in Japan. In the Afar region (Ethiopia), we detected 3He excesses of ~1% above the lava lake of the Erta Ale volcano, which can be used to trace reactive gases (e.g. CO2) released simultaneously. These excesses are quickly affected by air mixing with the regional air of Afar. The diffusive soil fluxes of 3He (via increase of the 3He/4He ratio) and CO2 have been estimated from the accumulation of gases released from the soil of the Erta Ale crater in an inverted chamber placed on its surface. Overall, this thesis supports the use of RA as an inter-laboratory standard. In some areas (Dôme C, Japon), a more thorough investigation should be carried out over time to constrain the sources that may cause small helium isotopic variations in air

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The following results are related to NEANIAS Atmospheric Research Community. Are you interested to view more results? Visit OpenAIRE - Explore.
  • Authors: Gaillard, Fabrice;

    Résumé du contenu du manuscrit: Ce manuscrit est organisé en sept parties suivies de deux annexes. Le premier bloc est un curriculum vitae étendu résumant de façon succincte mon vécu scientifique et quelques points charnières de ma carrière, puis de façon classique, sont déclinées mes activités et productions scientifiques. Les parties deux et trois respectivement résument mes activités d'enseignement et de rédaction -management de projets. La quatrième partie est un bref portrait et une analyse décalée sur le système de la recherche et de la formation par la recherche en France. Ce texte ne repose que sur un vécu de 10 ans de CNRS ; il s'agit d'une vision personnelle instantanée que j'aurai certainement l'occasion de réviser par la suite. La partie cinq est le résumé officiel du projet ElectroLith sur lequel je travaille depuis novembre 2011 avec une équipe basée à l'ISTO et des collègues brestois (P. Tarits), parisiens (B. Guillot) et clermontois (D. Laporte). La partie six offre un éventail des recherches que je mène et encadre actuellement, dans le cadre du projet ElectroLith mais aussi dans un cadre plus planétaire voire extra-planétaire ; ce dernier cadre préfigure sûrement mes recherches à venir. La partie sept est une discussion et un embryon de modèle géodynamique sur le rôle de la fusion dans la définition de la limite lithosphère-asthénosphère et sur l'évolution, au cours des âges de la Terre, de ce couple fusion et géodynamique du manteau. On y retrouvera les ingrédients clefs de ma carrière, à savoir le redox, les volatils, le magmatisme, et le CO 2 . Les annexes contiennent deux de mes publications invitées et choisies en support pour illustrer différents aspects discutés ici. L'annexe 1 vient en support de la discussion sur la fusion à la limite lithosphère-asthénosphère. C'est un article invité par le Prof. Gillian Foulger pour alimenter le site-web MantlePlumes.org (http://www.mantleplumes.org/AsthenosphereMelt2.html) et y présenter un article de mon groupe, Sifré et al., récemment publié dans Nature. L'annexe 2 est un article de review invité, en révision pour Chemical Geology, sur le thème de la géodynamique du redox dans les magmas, depuis la source mantellique jusque l'éruption, en discutant les contrôles séculaires et tectoniques. Cette review est un bilan de mes réflexions sur ce sujet du redox dans les magmas ; un sujet compliqué, difficile à communiquer, mais aux tenants et aboutissants multiples. Cette review est aussi symboliquement une 1ere boucle, puisque j'ai soutenu ma thèse en 2001 sur le thème des contrôles thermodynamiques et cinétiques du redox dans les magmas. Remerciements :

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  • Authors: Valentino, Sarah; Couturier-Tarrade, Anne; Chavatte-Palmer, Pascale;

    Communication présentée à la séance académique du 20 octobre 2016, Paris; National audience; Air pollution is a major threat for human health, causing 3.7 million premature deaths in 2012 world- wide. Elderly people, children and people suffering from asthma in outbursts of air pollution peaks are the most concerned whereas pregnant women are most often neglected. Epidemiological surveys and studies using animal models indicate that the components of air pollution can disturb placental function, reduce foetal growth and induce oxidative stress and inflammation in the mother, placenta and foetus. On the long term, these effects can contribute to the current worldwide increase in adult metabolic diseases in the context of the Developmental Origins of Health and Disease (DOHaD). It is therefore important to include pregnant women as recipients of preventative messages for air pol- lution and to carry on research on long term effects using relevant animal models and procedures.; La pollution atmosphérique est un problème majeur pour la santé humaine, causant 3,7 millions de décès prématurés en 2012 dans le monde. Les personnes âgées, les enfants ou les asthmatiques sont les cibles des messages de prévention lors de pics de pollution alors que les femmes enceintes sont le plus souvent négligées. Pourtant, les études épidémiologiques et les travaux sur les modèles animaux indiquent que la pollution atmosphérique et ses composants peuvent perturber la fonction placentaire, réduire la croissance fœtale et induire un stress oxydant et une inflammation. A long terme, ces effets peuvent participer à l’augmentation des risques de maladies métaboliques chez l’adulte. Il est donc important d’inclure les femmes enceintes dans les messages de prévention lors de pics de pollution atmosphérique et de continuer la recherche sur les effets à long terme grâce au recours aux modèles animaux.

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  • Authors: Ducruet, César;

    Maritime transport is one of the oldest forms of interaction across the Earth, and still supports more than 90% of international trade volumes nowadays. Despite its pioneering role in mapping maritime routes and flows since the 1940s, human geography later shifted its central focus towards land-based issues, people mobility, and virtual rather than physical flows. In parallel maritime transport reached optimal fluidity at the expense of its ties with geographical space. Analyzing the spatiality of maritime networks allows us to discussing their true role in the spatial structures and dynamics they connect and therefore reveal. This essay, through the analysis of untapped maritime data in various contexts and multiples scales, from the local to the global, concludes to the permanency of strong network-territory interdependencies, while it underlines the specific character of maritime transport as a looking glass and integral part of the world system. Questioning the volatility of maritime networks also contributes to enriching the spatial network notion itself in geography as well as throughout the transdisciplinary “science of networks”.; Le transport maritime est l’un des plus anciens vecteurs d’interaction de la planète et continue de nos jours d’assurer plus de 90% des échanges internationaux en volume. Bien que pionnière dans la cartographie des routes et flux maritimes dès les années 1940, la géographie humaine privilégia ensuite les questions terrestres, la mobilité des personnes et les flux immatériels. De son côté le transport maritime évolua vers la fluidité optimale, au mépris de ses liens avec l’espace et les territoires. Considérer la spatialité des réseaux maritimes revient à questionner leur participation aux structures et dynamiques de l’espace géographique qu’ils permettent de connecter et par-là de révéler. Ce volume, par l’analyse de données inédites de flux maritimes en des contextes variés et à toutes échelles, du local au mondial, conclut au maintien de fortes interdépendances réseau/territoire, tout en soulignant les spécificités du vecteur maritime comme clé de lecture et élément à part entière du système-monde contemporain. En relativisant la volatilité des réseaux maritimes, ce travail contribue également à enrichir la notion même de réseau spatial tant en géographie que sur le terrain transdisciplinaire de la « science des réseaux ».

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    Authors: Bahoken , Françoise; Lagesse , CLaire; Ducruet , César;

    La cartographie du mouvement spatial implique une réflexion autour de la modélisation cartographique, complémentairement aux données numériques représentées. Elle ouvre ainsi une recherche sur la représentation des interactions et interrelations spatio-temporelles. Les approches existantes agissent soit sur le « fond de la carte » (aspects statistiques du traitement des données, en lien avec leur thématique) soit sur sa « forme », c’est-à-dire sur les aspects graphiques liés au tracé (edge bundling) et à la symbolisation (sémiologie graphique) du processus de représentation.Cette communication a pour objectif d’examiner le rôle joué par le fond de carte dans la cartographie de flux s’exprimant par voie maritime. Purement géographique, l’approche diffère des précédentes en ce qu’elle approxime la représentation du mouvement en mobilisant un maillage de l’espace des flux. Trois possibilités sont présentées selon la manière dont l’espace – discret ou continu – formé des positions des couples de lieux d’origine et de destination, est mobilisé pour représenter des interactions spatiales (flux et mouvements). Mapping spatial movement implies to rethink cartographic modelling in addition to digital data issues. This opens research pathways about the representation of spatio-temporal interactions and interrelations. Existing approaches focus either on the map background itself (data analysis issues, to answer thematic questions) or on its “shape”, i.e. on the pure graphical aspects of visualization (edge bundling) and on the semiology rules behind it. This paper aims to further examine the role of the map background in the cartography of maritime flows. This essentially geographic approach differs from existing ones in that it approximates the representation of movement by modelling the mesh of the space of flows. Three possibilities are presented according to how space (discrete or continuous; based on O-D pairs of places) is mobilized to represent spatial interactions (flows and movements).

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    Authors: CALDAS, Anthony;

    Transmission spectroscopy provides us with information on the atmospheric properties at the limb, which is often intuitively assumed to be a narrow annulus aound ther planet. Consequently, the few recent studies on the effect of atmospheric horizontal heterogeneities on transmission spectra have used approaches sensitive to variations along the limb only. Here we demonstrate that the region probed in transmission – the limb – actually extends significantly toward the day and night sides of the planet. Consequently we show that thestrong day-night thermal and compositional gradients expected on synchronous exoplanets create sufficient heterogeneities across the limb to result in important systematic effects on the spectrum and bias its interpretation. To quantify these effects, we developed a 3D radiative transfer model able to generate transmission spectra of atmospheres based on 3D atmospheric structures, whether they come from a Global Climate Model or more parametrized models. We first apply this tool to a simulation of the atmosphere of GJ 1214 b toproduce synethic JWST observations and show that producing a spectrum using only atmospheric columns at the terminator results in errors greater than expected noise. This demonstrates the necessity of a real 3D approach to model data for such precise observatories.Second, we investigate how day-night temperature gradients cause a systematic bias in retrieval analysis performed with 1D forward models. For that purpose we synthesize a large set of forward spectra for prototypical HD209458 b and GJ 1214 b type planets varying the temperatures of the day and night sides as well as the width of the transition region. We then perform typical retrievalanalyses and compare the retrieved parameters to the ground truth of the input model. This study reveals systematic biases on the retrieved temperature (found to be higher than the terminator temperature) and absorber abundances. This is due to the fact that the hotter dayside is more extended vertically and screens the nightside—a result of the nonlinear properties of atmospheric transmission.These biases will be difficult to detect as the 1D profiles used in the retrieval procedure are found to provide an excellent match to theobserved spectra based on standard fitting criteria (chi2, posterior distributions). This fact needs to be kept in mind when interpretingcurrent and future data.; Nous cherchons à mettre en évidence l'influence des hétérogénéités de température, de structure ou de composition des atmosphères sur leurs observations. Dans le années à venir, de plus en plus d'appareils vont permettre l'observation par transmission des atmosphères d'exoplanètes. Toutefois, les outils numériques permettant de contraindre ces dernières reposent sur des modèles simples à une dimension. Ils supposent en effet des atmosphères ne possédant qu'une structure verticale (le climat est le même en tout point de la surface, la composition ou la température n'évolue qu'avec l'altitude). Cette approche a le mérite de permettre des calculs rapides et de contraindre les paramètres globaux de l'atmosphère avec des temps raisonnables. Ceci ne serait pas possible en l'état avec une modélisation en 3 dimensions des atmosphères, même si ce serait beaucoup plus réaliste. Ce que nous cherchons à mettre en évidence, ce sont les limites des techniques actuelles d'inversion et donc, de caractérisation des atmosphères qui seront observées. Pour cela, il fallait mettre au point un logiciel capable de résoudre le transfert radiatif au sein d'une atmosphère en 3 dimensions (et non plus 1 seul). Une fois le logiciel terminé, nous avons éprouvé l'algorithme de traitement du signal TauREx en comparant les résultats qu'il proposait à des simulations atmosphériques parfaitement contrôlées. Nous nous sommes tout principalement arrêté sur les biais découlant d'hétérogénéités de température en simulant des atmosphères avec un fort contraste jour/nuit. Ceci nous a permis de caractériser les biais découlant de ces types d'hétérogénéités, de les quantifier et de mettre l'accent sur un biais jusqu'ici très sous-estimé par la communauté, à savoir celui découlant des hétérogénéités le long de la ligne de visée. Nous avons appuyé nos propos et concentré nos efforts sur l'interprétation de l'inversion d'une simulation complexe de l'atmosphère de GJ 1214 b. La reconstitution de la chaine observationnelle : GCM (LMD), Pytmosph3R (LAB) et TauREx (UCL) ouvre les portes d'un vaste panel d'études envisageables, et notamment tout ce qui va concerner l'identification et la caractérisation des biais systématiques qui incomberont les observations à venir.

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    Doctoral thesis
    Data sources: Oskar Bordeaux
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    Authors: Ait Allal, Dalal;

    Les travaux présentés dans ce mémoire s’inscrivent dans le cadre de la détection d’évènements impulsionnels intermittents en provenance de pulsars. Ces objets astrophysiques sont des étoiles à neutrons hautement magnétisées en rotation rapide, qui émettent un faisceau radio balayant l’espace comme la lentille d’un phare. Ils sont détectables grâce à une instrumentation spécifique. Depuis quelques années, on a découvert de nouvelles catégories de ces pulsars, aux caractéristiques extrêmes, avec en particulier des impulsions individuelles plus intenses et irrégulières comparé à la moyenne. Il faut pouvoir les détecter en temps réel dans un environnement radio perturbé à cause des signaux de télécommunications. Cette étude propose des algorithmes de traitement d’interférences radio fréquence (RFI) adaptés à ce contexte. Plusieurs méthodes de traitement de RFI sont présentées et comparées. Parmi elles, deux ont été retenues et comparées au moyen de simulations Monte Carlo, avec un jeu de paramètres simulant le pulsar et un signal BPSK avec des puissances et des durées différentes. Pour la recherche de nouveaux pulsars, une méthode alternative est proposée (SIPSFAR), combinant capacité de recherche en temps réel et robustesse contre les RFI. Elle est basée sur la transformée de Fourier 2D et la transformée de Radon. Une étude comparative théorique a permis de confronter et comparer la sensibilité de cette nouvelle méthode avec celle communément utilisée par les radioastronomes. La méthode a été implantée sur un GPU GTX285 et testée sur un grand relevé du ciel effectué au radiotélescope de Nançay. Les résultats obtenus ont donné lieu à une comparaison statistique complémentaire à partir de données réelles. The work presented in this thesis is in the context of the intermittent impulsive event detection at Nançay Observatory. The pulsars are highly magnetized neutron stars in rapid rotation, which emit a radio beam scanning the space like a lighthouse. They are detectable with a specific instrumentation. In recent years, new classes of such pulsars were discovered. These pulsars with extreme features, especially with individual pulses more intense and irregular compared to the average, must be detected in real time in a disrupted radio environment because of telecommunication signals. This study presents some radio frequency interference (RFI) mitigation algorithms adapted to this context. Several methods are presented and compared. Among them, two were selected and compared using Monte Carlo simulations with a set of parameters to simulate the pulsar and a BPSK signal with power and different durations. In the case of researching new pulsars, an alternative method is proposed (SIPSFAR), combining research capacity in real time and robustness against RFI. It is based on 2D Fourier transform and the Radon transform. A theoretical comparative study has confronted and compared the sensitivity of this new method and the commonly method used by radio astronomers. SIPSFAR was implemented on a GPU GTX285 and tested on a large survey of the sky made at Nançay radio telescope. The results have led to a further statistical comparison from the actual data.

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    Authors: Daniel, Cécile;

    Le carbonate de diméthyle (DMC) est utilisé comme intermédiaire en chimie des polymères. Actuellement, la production industrielle du DMC met en jeu un procédé polluant et dangereux. En revanche, la synthèse du DMC à partir de méthanol et de CO2 est un procédé « vert ». Cependant, la thermodynamique de la réaction est très défavorable, se traduisant par une conversion inférieure à 1%. L’objectif de cette thèse est de développer et d’étudier des catalyseurs très actifs qui, couplés à un réacteur membranaire, permettraient d’augmenter le rendement et l’activité. Ce manuscrit couvre plusieurs aspects : i) une étude de criblage de catalyseurs, ii) une étude de type structure-activité sur des séries de catalyseurs, basée sur des caractérisations structurales, texturales et de surface, iii) une étude mécanistique et iv) une étude cinétique. Un protocole de mesure d’activité adapté aux faibles conversions est développé. Le criblage catalytique met en évidence l’activité des solutions solides de cérine-zircone (CZ). Les CZ préparées par pyrolyse de flamme sont un ordre de grandeur plus actives que les CZ préparées par coprécipitation. De façon surprenante, il n’est pas possible a priori de distinguer des catalyseurs très actifs et peu actifs à partir de leurs caractéristiques structurales et texturales. Cependant, on observe que l’activité est corrélée à la densité et à la nature des espèces de surfaces méthoxides et carbonates. Le mécanisme réactionnel de l’état de l’art est affiné grâce à des mesures d’échanges isotopiques et de DRIFT. L’étude cinétique intègre des corrections thermodynamiques de l’équilibre de phases du binaire MeOH-CO2 qui constitue un liquide expansé Dimethylcarbonate (DMC) is used in polymer synthesis as well as a fuel additive and solvent. The current industrial DMC production is a polluting and hazardous process. On the other hand, the direct carboxylation of methanol with CO2 is a green route to DMC. However, this reaction is highly limited by thermodynamics, limiting the conversion to less than 1%. The integration of a catalyst in a catalytic membrane reactor for water and DMC removal, would shift the equilibrium conversion thereby improving the DMC yield. The aim of this thesis is to develop and study highly active catalysts for DMC synthesis. This manuscript covers: (i) catalyst screening (ii) a structure-activity relationship study (iii) a mechanistic approach and (iv) a kinetic study. A protocol to measure the activity at low conversion has been developed. Catalyst screening evidenced solid solutions of ceria/zirconia (CZ) as the most active and selective. Flame sprayed pyrolysis ceria/zirconia are one order of magnitude more active than coprecipitated CZ. Interestingly, structural and textural features like crystalline and porous structure were similar regardless of the activity. Nevertheless, the activity could be correlated to the nature and the density of the methoxides and carbonates surface species. The mechanism was refined by isotopic exchange and DRIFT experiments. A kinetic study was performed in a batch reactor that integrated the physical equilibria of the gas-expanded reacting mixture.

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  • Authors: Ducruet, César;

    Maritime transport is one of the oldest forms of interaction across the Earth, and still supports more than 90% of international trade volumes nowadays. Despite its pioneering role in mapping maritime routes and flows since the 1940s, human geography later shifted its central focus towards land-based issues, people mobility, and virtual rather than physical flows. In parallel maritime transport reached optimal fluidity at the expense of its ties with geographical space. Analyzing the spatiality of maritime networks allows us to discussing their true role in the spatial structures and dynamics they connect and therefore reveal. This essay, through the analysis of untapped maritime data in various contexts and multiples scales, from the local to the global, concludes to the permanency of strong network-territory interdependencies, while it underlines the specific character of maritime transport as a looking glass and integral part of the world system. Questioning the volatility of maritime networks also contributes to enriching the spatial network notion itself in geography as well as throughout the transdisciplinary “science of networks”.; Le transport maritime est l’un des plus anciens vecteurs d’interaction de la planète et continue de nos jours d’assurer plus de 90% des échanges internationaux en volume. Bien que pionnière dans la cartographie des routes et flux maritimes dès les années 1940, la géographie humaine privilégia ensuite les questions terrestres, la mobilité des personnes et les flux immatériels. De son côté le transport maritime évolua vers la fluidité optimale, au mépris de ses liens avec l’espace et les territoires. Considérer la spatialité des réseaux maritimes revient à questionner leur participation aux structures et dynamiques de l’espace géographique qu’ils permettent de connecter et par-là de révéler. Ce volume, par l’analyse de données inédites de flux maritimes en des contextes variés et à toutes échelles, du local au mondial, conclut au maintien de fortes interdépendances réseau/territoire, tout en soulignant les spécificités du vecteur maritime comme clé de lecture et élément à part entière du système-monde contemporain. En relativisant la volatilité des réseaux maritimes, ce travail contribue également à enrichir la notion même de réseau spatial tant en géographie que sur le terrain transdisciplinaire de la « science des réseaux ».

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    Authors: Boucher, Christine;

    Le rapport isotopique de l'hélium atmosphérique (RA = 3He/4He = 1.39 × 10-6) est lié aux flux naturels et anthropiques de 3He et de 4He en provenance de la Terre (et de l'espace pour 3He). Les activités industrielles ont émis des gaz riches en 4He radiogénique (exploitation des combustibles fossiles) et en 3He (activités nucléaires). Du fait de ces flux d'hélium, il a été proposé que le rapport 3He/4He dans l'air a varié dans le temps et dans l'espace. De telles variations pourraient permettre l'utilisation de ce rapport comme nouveau traceur des émissions atmosphériques de polluants anthropiques et/ou naturelles. Pour vérifier ces possibilités, nous avons entrepris la mesure haute-précision (2-6‰, 2σ) de la composition isotopique de l'hélium atmosphérique au Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques (Université de Lorraine et Centre National de la Recherche Scientifique, Vandoeuvre-lès-Nancy, France). Nous avons effectué des analyses d'intercalation avec un spectromètre de masse double collecteur (Helix Split Flight Tube de la société Thermo Instruments). Au cours de ces analyses, plusieurs analyses individuelles d'un échantillon d'air sont effectuées en alternance avec un standard d'air. Nous n’avons détecté aucune évidence de variation temporelle du rapport 3He/4He dans l’air de France piégé dans des boules de pétanque (1965, 1990, 2010, 2013), dans des réservoirs métalliques (2010, 2016) et dans un carburateur de voiture (1910). Nous avons également re-analysé des échantillons d'air ancien prélevés dans des réservoirs métalliques depuis 1978 à Cape Grim (Tasmanie, Australie). En incluant les mesures de Mabry et al. (2015) pour certains de ces réservoirs, nous obtenons une tendance commune de -0.05 ± 2.46 ‰, montrant l'absence de variation statistiquement significative sur une période de 106 ans. Au niveau mondial, nous avons seulement détecté deux échantillons d’air sur seize (Dôme C, Antarctique; Tokyo, Japon) dont les compositions sont statistiquement distinctes, marquées par des excès en 3He de 2.0 ± 1.4 ‰, et 1.7 ± 1.5 ‰, respectivement (intervalle de confiance de 95%). Ces excès pourraient être liés aux flux d’hélium locaux par : (i) les précipitations aurorales en Antarctique ; (ii) les volcans et/ou les déchets nucléaires (Fukushima Daï-Ichi) au Japon. Dans la région de l’Afar (Éthiopie), nous avons détecté des excès en 3He de ~1 % au-dessus du lac de lave du volcan Erta Ale, pouvant être utilisés pour tracer des gaz réactifs (e.g. CO2) simultanément émis. Ces excès sont toutefois rapidement dilués dans les masses d’air régionales. L'isolation des gaz libérés par le sol du cratère de l'Erta Ale à l'aide d'un contenant inversé placé à sa surface a permis d'évaluer les flux diffusifs en 3He (via l'augmentation du rapport 3He/4He dans l'air isolé) et en CO2. Globalement, cette thèse conforte l’utilisation de RA comme standard inter-laboratoire. Dans certaines régions (Dôme C, Japon), une investigation plus poussée dans le temps devrait être effectuée pour contraindre les sources d’hélium atmosphérique pouvant engendrer de faibles variations locales The helium isotopic composition of air (RA = 3He/4He = 1.39 × 10-6) is related to the natural and anthropogenic fluxes of 3He and 4He from the Earth (and from space for 3He). Industrial activities emit gases enriched in radiogenic 4He (exploitation of fossil fuels) and in 3He (nuclear activities). It has been proposed that the 3He/4He ratio in air has varied over time and also spatially because of these helium fluxes. Such variations could allow the use of this ratio as a new tracer of anthropogenic and/or natural pollutants. To verify these possibilities, we undertook high-precision measurements of the composition of atmospheric helium (2-6‰, 2σ) at the Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques (University of Lorraine, Centre National de Recherche Scientique, Vandoeuvre-lès-Nancy, France). We performed sample-standard bracketing analyses with a double collector Helix SFT Mass Spectrometer. During each of these analyses, several individual analyses of an air sample are conducted in alternation with an air standard. We found no evidence of temporal variation of the 3He/4He ratio in French air trapped in petanque balls (1965, 1990, 2010, 2013), metallic tanks (2010, 2016) and in a carburettor (1910). Including the measurements of Mabry et al. (2015) for the Cape Grim air archive (Tasmania, Australia), we obtained a trend of -0.05 ± 2.46‰ over 106 years. At the global level, we only detected two air samples out of sixteen (Dôme C-Antarctica, Tokyo-Japan) whose compositions are statistically distinct, marked by 3He excesses of 2.0 ± 1.4‰, and 1.7 ± 1.5‰, respectively (95% confidence interval). These excesses could be related to local and regional helium fluxes input such as: (i) auroral precipitation in Antarctica; (ii) volcanoes and/or nuclear releases (Fukushima Daï-Ichi) in Japan. In the Afar region (Ethiopia), we detected 3He excesses of ~1% above the lava lake of the Erta Ale volcano, which can be used to trace reactive gases (e.g. CO2) released simultaneously. These excesses are quickly affected by air mixing with the regional air of Afar. The diffusive soil fluxes of 3He (via increase of the 3He/4He ratio) and CO2 have been estimated from the accumulation of gases released from the soil of the Erta Ale crater in an inverted chamber placed on its surface. Overall, this thesis supports the use of RA as an inter-laboratory standard. In some areas (Dôme C, Japon), a more thorough investigation should be carried out over time to constrain the sources that may cause small helium isotopic variations in air

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