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In addition to the new seismic zoning of the French territory in 2011, the Fukushima nuclear accident the same year prompted the French government to focus on the safety of nuclear buildings. To ensure the viability of such structures, performative models are required, so they must integrate fine physical phenomena descriptions. In the case of reinforced concrete structures, the significant difficulty comes from the lack of knowledge about the damage evolution and the ability of concrete to dissipate energy.Since the 1970s, damping has been considered a predominant element in analysing structures under dynamic loading. For reinforced concrete structures, many sources of damping act in parallel. When a structure is subjected to an earthquake, it dissipates energy by hysteresis at the material scale and other phenomena modelled by viscous damping (global scale). The bibliographical review at the beginning of the thesis aims to treat the notion of damping in the literature with more or less complex proposed models and the identification of this quantity to improve the models.Various problematic relating to the concept of damping are of interest in this PhD work: In the framework of nonlinear dynamic computations, which local and global viscous damping formulations best represent the experimental structural response? How are local and global damping energy dissipation mechanisms evolving during nonlinear dynamic computations? How could we improve the damping modelling at the local scale, on a physical basis, to reduce the requirement of arbitrary equivalent viscous damping at the global scale?A multi-fibre model is developed in Cast3M software from experimental data on reinforced concrete beams to answer these research questions. Nonlinear behaviour models for concrete are used. Experimentally, the steel reinforcement is not plasticised, so the work focuses on concrete cracking when the steel reinforcement remains in the linear domain. The numerical model is calibrated on quasi-static tests. Sixteen formulations of classical damping matrices are then studied, on dynamic tests, with damping rates varying from 0.5% to 5%. The responses of the different models are compared with the experimental responses and energy analyses. Therefore, it appears necessary to model sufficient physical phenomena at the local scale (cracking, friction, unilateral effect) to obtain results consistent with the experimental responses.In the last chapter, a damping identification method is developed on a one degree-of-freedom model equivalent to the multi-fibre model of the reinforced concrete beam. The objective is to identify the transient evolution of the viscous damping rate in parallel with the beam's damage. The main conclusion is that the viscous damping rate evolves exponentially with respect to a damage index defined from the degradation of the beam stiffness. However, if the damage value is less than 0.6, considering a constant damping rate equal to 4% seems adequate. Finally, a locally updated damping model is proposed based on the development of nonlinearities in concrete. The advantage of these models is their physical basis at the local scale of the material, in addition to their representation of the experimental results. The main influencing phenomena are crack development (damage) and friction in cracks., En plus de la nouvelle réglementation sismique mise en place en 2011 sur le territoire français, l’accident nucléaire de Fukushima la même année a poussé le gouvernement français à investir pour la sécurité des bâtiments nucléaires. Pour assurer la viabilité de telles structures, des modèles performants sont nécessaires et doivent intégrer une description fine des phénomènes physiques. Dans le cas de structures en béton armé, la plus grande difficulté vient du manque de connaissances sur l’évolution de l’endommagement et la capacité du béton à dissiper de l’énergie.Depuis les années 1970, l’amortissement est considéré comme un élément prédominant pour l’analyse de structures sous chargements dynamiques. Dans le cas des structures en béton armé, de nombreuses sources d’amortissement agissent en parallèle. Lorsqu’une structure est soumise à un séisme, elle dissipe de l’énergie par hystérésis à l’échelle du matériau et par d’autres phénomènes modélisés par un amortissement visqueux (échelle globale). La revue bibliographique en début de thèse vise à traiter la notion d’amortissement dans la littérature avec des modèles proposés plus ou moins complexes, et l’identification de cette grandeur dans le but d’améliorer les modèles.Différentes questions relatives à la notion d’amortissement se sont posées dans le cadre de ces travaux : Dans le cadre d’analyses dynamiques non-linéaires, quelles sont les formulations d’amortissement visqueux les plus représentatives des réponses structurales ? Comment évolue l’amortissement au cours d’analyses non-linéaires ? Comment peut-on améliorer les modèles d’amortissement à l’échelle locale pour réduire l’amortissement visqueux nécessaire à l’échelle globale ?Pour répondre à ces questions, un modèle multi-fibre est développé, sous le logiciel Cast3M, à partir de données expérimentale sur des poutres en béton armé. Des modèles de comportement non-linéaires pour le béton sont utilisés. Expérimentalement, les armatures en acier n’ont pas plastifié donc les travaux se concentrent sur la fissuration du béton lorsque les aciers d’armature restent dans le domaine linéaire. Le modèle numérique est calibré sur des essais quasi-statiques. Seize formulations de matrices d’amortissement classiques sont ensuite étudiées, sur des essais dynamiques, avec des taux d’amortissement variant de 0.5% à 5%. Les réponses des différents modèles sont comparées grâce aux réponses expérimentales et à des analyses énergétiques. Il apparaît donc nécessaire de modéliser suffisamment de phénomènes physiques à l’échelle locale (fissuration, friction, effet unilatéral) afin d’obtenir des résultats cohérents avec les réponses expérimentales.Dans le dernier chapitre, une méthode d’identification de l’amortissement est développée sur un modèle à un degré-de-liberté équivalent au modèle multi-fibre de la poutre en béton armé. L’objectif est d’identifier l’évolution temporelle du taux d’amortissement visqueux en parallèle de l’endommagement de la poutre. La principale conclusion est que le taux d’amortissement visqueux évolue exponentiellement par rapport à un indice d’endommagement, défini à partir de la dégradation de la rigidité de la poutre. Cependant, si la valeur d’endommagement est inférieure à 0.6, considérer un taux d’amortissement constant égal à 4% semble adéquat. Finalement, un modèle d’amortissement actualisé à l’échelle locale est proposé en se basant sur le développement des non-linéarités dans le béton. L’avantage de ces modèles, en plus d’être représentatifs des résultats expérimentaux, est alors leur base physique à l’échelle locale du matériau. Les phénomènes principalement influents sont le développement des fissures (endommagement) et le frottement dans les fissures.

Croplands represent an important unit within the global climate, and in response to population, they are expanding. Hence, understanding and quantifying the land-atmosphere interactions via water, energy and carbon exchanges is crucial. In this context, the first objective of this thesis studied the variability of the energy balance over different crops, phenologies, and farm practices at Lamasquère and Auradé. Secondly, in response to water scarcity and increasing drought in southwestern France, two land surface models (ISBA and ISBA-MEB) of different configurations were evaluated over some wheat and maize years to test their ability to estimate energy and water fluxes using measurements from an eddy covariance system as reference. Finally, in response to the contribution of croplands to increasing atmospheric carbon dioxide, the capability of the ISBA-MEB model to correctly simulate the major carbon components was tested over 11 seasons of maize and wheat.; Les terres cultivées représentent une unité importante dans le climat mondial, et en réponse à la population, elles sont en expansion. Il est crucial de comprendre et de quantifier les interactions terre-atmosphère via les échanges d'eau, d'énergie et de carbone. Dans ce contexte, cette thèse a consisté à étudier la variabilité du bilan énergétique en fonction de différentes cultures, phénologies et pratiques agricoles via système Eddy-Covariance. En réponse au manque d'eau dans le sud-ouest de la France, deux modèles de surface (ISBA et ISBA-MEB) ont été évalués sur deux cultures (blé et maïs) pour évaluer leur capacité à estimer les flux d'énergie et d'eau. Enfin, en réponse à la contribution des terres cultivées à l'augmentation du dioxyde de carbone atmosphérique, la capacité du modèle ISBA-MEB à simuler correctement les principaux composants du carbone a été testée sur 11 saisons de maïs et de blé.

L'Union Européenne s'est engagée à augmenter de 17 à 27\% la part d'énergie renouvelable produite en Europe pour 2030 afin de diminuer les émissions de gaz à effet de serre. C'est dans ce contexte que le laboratoire est impliqué dans le projet Interreg NWE ICaRE4Farms dont l'objectif est de réduire l'usage des procédés de chauffage traditionnels à énergies fossiles par la production d'eau chaude solaire. Nos travaux concernent la mise en œuvre d'une instrumentation adaptée à des suivis in situ pour poser des bilans thermiques et développer des modèles numériques. Le site étudié dans le cadre de cette étude est situé dans les Cotes d'Armor, il est destiné à produire de l'eau chaude pour un élevage. L'installation solaire thermique utilise 24 Capteurs solaires à tubes sous vide non pressurisés avec circulation directe du fluide caloporteur dans les tubes par thermosiphon et ballon de stockage (CSSV). Cette installation est constituée de CSSV disposés tout d'abord en série pour la montée en température de l'eau puis en parallèle pour le stockage et le chauffage complémentaire. En fonctionnement standard, deux soutirages sont effectués quotidiennement. L'installation est non pressurisée, son soutirage est effectué par pompage et son remplissage par le réseau d'adduction en eau potable. L'objet de la communication est de présenter la métrologie mise en œuvre à l'échelle d'un CSSV et de montrer la démarche mise en œuvre afin de bien appréhender son fonctionnement et ses performances énergétiques. L'instrumentation mise en place, outre la station météorologique implantée sur le site, comprend des capteurs de température en entrée et sortie ainsi qu'à plusieurs niveaux dans le réservoir de stockage afin d'en étudier la stratification. Un débitmètre en entrée de l'installation nous donne le débit de circulation dans la rangée de CSSV. L'étude a pour objectif de quantifier, pour un CSSV en série, l'énergie fournie par la circulation, l'énergie stockée dans le ballon de stockage ainsi que ses déperditions et ainsi déterminer son efficacité en usage. Deux séquences expérimentales sont présentées et analysées dans cette communication.

The objective was to investigate the effects of feed restriction on concentrations of selected milk metabolites in mid-lactation Holstein and Montbéliarde cows and to explore their correlations with energy balance and classic plasma and milk indicators of nutritional status. Eight Holstein and 10 Montbéliarde cows (165 ± 21 d in milk) underwent 6 d of feed restriction during which feed allowance was reduced to meet 50% of their net energy for lactation (NEL) requirements. The experiment was divided in 4 periods: control (CON; d −3 to −1), restriction (RES; d 1 to 6), wk 1 (W1; d 7 to 13), and wk 2 (W2; d 14 to 18) after refeeding at ad libitum intake. Intake, milk production, energy balance and plasma metabolites were used to validate the feed restriction model. Concentrations of 7 milk metabolites: β-hydroxybutyrate (BHB), glucose, glucose-6-phosphate, isocitrate, glutamate, uric acid, and free amino groups were measured in morning milk samples, and fatty acids were measured in pooled p.m. and a.m. samples. Feed restriction induced a negative energy balance (−42.5 ± 4.4 MJ/d), increased plasma nonesterified fatty acids and BHB, and decreased plasma glucose concentrations. Feed restriction increased milk glucose-6-phosphate and isocitrate (+38% and +39%, respectively) and decreased milk BHB, glucose, glutamate, uric acid and free amino group concentrations (−20%, −57%, −65%, −42%, and −14%, respectively), compared with pre- restriction. Milk concentrations of medium-chain fatty acids (e.g., sum of C10 to C15) decreased and those of long chain (e.g., 18:0, cis-9 18:1) increased during restriction. Breed differences were not detected for the majority of variables. All studied milk metabolites were significantly correlated with energy balance (Spearman correlation = 0.48, 0.63, −0.31, −0.45, and 0.61 for BHB, glucose, glucose-6-phosphate, isocitrate, and glutamate, respectively). Milk glucose and glutamate showed the strongest correlations with plasma metabolites and milk FA associated with lipomobilization. These results suggest that milk metabolites may be used as noninvasive indicators of negative energy balance and metabolic status of dairy cows.

The use and cost of energy in agriculture have increased, making it necessary to make current agricultural practices more energy efficient. To do this, the prevailing systems must be thoroughly analysed. Studies have focused on assessing the energy performance of individual crops, but notably few studies have investigated different cropping systems. This paper aims to assess the energy performance of the two most used cropping systems of the Indo-Gangetic plains in India, namely Paddy rice–Wheat (PW) and Paddy rice–Potato (PP). The PW system was more energy efficient with Energy Use Efficiency (EUE) of 6.87 ± 1.7 compared to 3.61 ± 0.58 for the PP system. Higher Energy Efficiency Ratio (EERM) (3.94 ± 1.30) and Specific Energy(4.39 ± 2.06) (SE) were reported for the PW system, compared to 2.62 ± 0.47 and 2.15 ± 0.35 respectively for the PP system. Fertiliser use accounted for the highest input energy consumption in both systems, accounting for 58% and 51% of the energy consumed in PW and PP systems respectively, followed by fuel, seeds and electricity. The net income from the PP system (2295.7 ± 457.4 USD.ha−1.yr−1) was higher than that from the PW system (1555.4 ± 856.6 USD.ha−1.yr−1). The higher return of PP system was attributed to higher yield and better market price for the potato produce. There were no significant differences reported for various energy and economic parameters within different farm sizes in the PP system. However, for PW system, small farms were energy efficient while larger farms were economically efficient. Keywords: Energy input–output analysis, Indo-Gangetic plains, Energy use efficiency, Cropping system, Paddy rice, Wheat and potato

Dictionnaire de la Méditerranée, sous la direction de Dionigi Albera, Maryline Crivello et Mohamed Tozy, en collaboration avec Gisèle Seimandi, Actes Sud, 2016, 1694 p., ISBN 978-2-330-06466-2., Imprimés, Dicomed-063, DicoMed : Dictionnaire de la Méditerranée

À Genève, les émissions de CO2 sont principalement liées à la fourniture de chaleur pour les bâtiments, en particulier dans les immeubles résidentiels collectifs (IRC). Dans les zones urbaines denses, où l'air est la seule source d'énergie renouvelable disponible, les pompes à chaleur air-eau (PAC) pourraient contribuer à réduire les émissions et à remplacer les systèmes de chauffage à base de combustibles fossiles. Cette étude porte sur l'analyse d'un bâtiment MF de 1972 (4'047 m2 de surface chauffée), non rénové, dont l'approvisionnement en chaleur fossile a récemment été remplacé par deux PAC air-eau industrielles (2 x 140 = 280 kW). Sur la base d'une campagne de mesure détaillée couvrant 15 mois de fonctionnement, les principaux résultats montrent que le système PAC a pu couvrir la totalité de la demande de chaleur, à l'exception d'une brève panne. Grâce à l'optimisation de la régulation du système et au choix d'utiliser une seule PAC en été, le COPsys est passé de 1.3 au début à 3.4 pendant l'été dernier. Sur la base de ces dernières performances, nous avons estimé que le SPF pourrait atteindre une valeur annuelle de 2.3 (au lieu de la valeur mesurée de 1.9).

This chapter presents the theoretical and practical aspects for estimating evapotranspiration and its key components in the Mediterranean region at local and regional scales. First, the importance of computing this term in various landscapes is outlined: natural ecosystems to assess their vulnerability to drought, rainfed, and irrigated landscapes for a sustainable management of water resources. The main factors governing evapotranspiration at the intersection between the surface energy budget and the terrestrial water budget are reviewed, with insight on how to get information from in-situ, reanalysis, or remote sensing data. This leads to what and how the various specificities of the Mediterranean landscapes are to be taken into account to understand better the various processes involved for the transpiration and the evaporation of the soil. The chapter ends with various case studies presenting local-scale or regional-scale applications, ranging from land surface modeling to remote sensing estimation of evapotranspiration.

International audience; Simple Summary This work described the analysis of differential protein expression of subcutaneous adipose tissue of cows that went under negative energy balance during peripartum. In particular, to the best of our knowledge, it represented an original proteomics study that was able to discriminate cows in negative energy balance up to one month before calving. We believed that our findings would open new perspectives to improve animal welfare during peripartum. To know in advance, the metabolic status of cows would permit to correct the status with appropriate measures, like diet or management. Abstract Fat mobilization in high-yielding dairy cows during early lactation occurs to overcome negative energy balance (NEB), caused by insufficient feed intake and the concomitant increased nutritional requirements. For this reason, adipose tissue represents an essential organ for healthy and performant lactation. However, only a few data are known about adipose tissue proteome and its metabolic status during peripartum. The aim of this study was to analyze the differential proteomics profiles of subcutaneous adipose tissue belonging to cows with different NEB scores (low NEB and severe NEB). Both groups were analyzed at three different time points (one month before calving, one and sixteen weeks after calving) that were related to different levels and rates of adipose tissue mobilization. The dataset highlighted the differential expression of the same four key proteins (annexin A2, actin-related protein 10, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, and fatty acid-binding protein) involved in lipid metabolism during all time points and of other 22 proteins typical of the other comparisons among remaining time points. The obtained dataset suggested that the individual variability in adipose tissue metabolism/mobilization/energy availability could be linked to the different outcomes in levels of energy balance and related physical complications among dairy cows during peripartum.

In a number of tropical countries, the expansion of cassava processing is tied to the development of small-scale, energy-efficient pneumatic dryers used to dry flour and starch. To facilitate this development, in this study a model of the pneumatic drying of starch particles was developed, to be fitted to measurements taken from large cassava processing factories. After that, numerical simulations were performed to analyse the effects of geometry and operating conditions on the energy efficiency and pipe length required to dry the product. The results clarified the influence of processing capacity, air inlet conditions and starch particle size, emphasizing that air velocity, as well as the dilution of the starch, should be minimised. In light of the findings described here, we offer guidelines for the design of efficient small-capacity flash dryers.

National audience; Durant la lactation et plus particulièrement en son début les vaches peuvent subir un déficit énergétique conduisant à un déséquilibre métabolique. Ce dernier peut entrainer des altérations de la production et de la composition du lait. Récemment de nouveaux constituants ont été découverts dans le lait, des métabolites pouvant être des marqueurs du fonctionnement de la glande mammaire et des microARN (miARN ; petit ARN non codant) connus pour réguler l’expression des gènes impliqués dans de nombreux processus biologiques, incluant le fonctionnement de la glande mammaire allant de son développement à la lactation puis à l’involution. L’objectif de mon travail de thèse est d’identifier des biomarqueurs du statut métabolique chez la vache laitière. Cet objectif nous a conduits à étudier l’impact d’une restriction alimentaire sur le miRNome et le profil en métabolites du lait. Pour ce faire dix-neuf vaches en milieu de lactation (9 Holstein et 10 Montbéliarde) ont été restreintes pendant 6 jours à 50% de leurs besoins énergétiques. Les données de production laitière et les métabolites sanguins ont confirmés le déficit énergétique des vaches. Les prélèvements de tissus mammaires ont permis d’identifier une modification de l’expression des miARNs suite à la restriction (analyse effectuée sur 5 Holstein et 5 Montbéliarde). De même les teneurs de certains métabolites du lait (glucose, glutamate, glucose-6P, isocitrate, BHB, acide urique et acide aminée libre) et acide gras ont été altérées. L’étude de leurs corrélations avec le bilan énergétique nous ont conduits à proposer le glucose et le glutamate comme biomarqueurs potentiels dans le lait. Les perspectives de ce travail, sont d’élargir notre étude pour en valider les résultats et d’étudier, dans le cadre du projet BioMarq’Lait, les profils en miARNs des globules gras.

This experimental work aims at investigating the effects of milling, sieving, and electrostatic separation on the biochemical methane potential of two olive pomaces from traditional olive oil extraction (M) and from a three-phase system (T). Sieving proved to be efficient for increasing the soluble chemical oxygen demand in the smallest fractions of the sieve of both M (62%) and T (78%) samples. The positive fraction following electrostatic separation also enhanced chemical oxygen demand (COD) solubilisation by 94%, in comparison to sample T milled at 4 mm. Sieve fractions with a size greater than 0.9 mm contained 33% and 47% less lipids for the M and T biomasses, respectively. Dry fractionation modified sample properties as well as lipid and fiber distribution. Concomitantly, milling increased the accessibility and facilitated the release of organic matter. The energy balance was positive after knife milling and sieving, while ball milling and ultrafine milling proved to be inefficient.

[EN] In the present study, the effect of cross-flow filtration (CFF) on the overall valorization of Chlorella spp. microalgae as biogas was assessed. The effect of CFF on microalgae cell integrity was quantified in terms of viability which was correlated with the anaerobic biodegradability. The viability dropped as the biomass concentration increased, whereas anaerobic biodegradability increased linearly with the viability reduction. It was hypothesized that a stress-induced release and further accumulation of organic polymers during CFF increased the flux resistance which promoted harsher shear-stress conditions. Furthermore, the volume reduction as the concentration increased entailed an increase in the specific energy supply to the biomass. The energy demand was positive in the whole range of concentrations studied, yielding an overall energy efficiency as high as 22.9% for the highest concentration studied. Specifically, heat requirements were lower than electricity requirements only when the biomass concentrations exceeded 10 g COD.L-1., This work was funded by the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness with the support from the European Commission through the European Regional Development Funds (MINECO, CTM2011-28595-C02-01 and CTM2011-28595-C02-02), which are gratefully acknowledged. The authors would also express their gratitude to the Education, Investigation, Culture and Sports Council from the Valencian Generality for the Post-Doctoral fellowship awarded to Juan Bautista Gimenez Garcia (APOSTD/2016/104).

The aim of the thesis is to study the valorization of chars prepared from biomass wastes. In this context of energy transition, the selected biomasses are the buckwheat and millet husks since they are barely studied until now. In addition these wastes are produced locally, contribute to the developement of the circular economy and to not compromise a known value chain. In this word, material recovery is approcached through the reuse of these residues in syngaz and biogas cleaning processus in order to remove key pollutants such as tars and hydrogen sulfide, respectively. Energy balances form the prodution fo these chars have been established and energy efficiency indicators have been calculated. The chars were produced at 500 °C and then characterized by chemical and physical analysis. In order to provide them porous properties necessary for fixed-bed gas cleaning applications, activations were carried out at 850 °C with CO₂ or steam. Buckwheat husks turn out to be a fairly conventional biomass and the particularity of millet husks is to have high levels of silicon. If pyrolysis chars have shown a low efficiency in the purification of gases, activation opens up new potential for them, especially for materials from buckwheat husks, which are similar to activated carbons. When activated with steam these chars show interesting efficiency for the purification of syngas and they conserve their calorific value (LHV) which makes it possible to consider an energy recovery through gasification. Results from this study also show that depending on the nature of biomass and type of activation, the material valorization and energy recovery are sometimes incompatible.; L'objectif de la thèse est d'étudier la valorisation des chars de biomasse. Dans ce contexte de transition énergétique, les biomasses sélectionnées sont les écales de sarrasin et de millet, assez pu étudiées jusqu'à maintenant, produites localement pour contribuer au développement de l'économie circulaire et qui ne compromettent pas une filière de valorisation connue. Dans ce travail, la valorisation matière est abordée à travers la réutilisation de ces résidus dans des procédés d'épuration catalytique de syngaz ou dépuration de biogaz pour lesquels les polluants sont respectivement les goudrons et le sulfure d'hydrogène. Des bilans énergétiques relatifs à la production de ces chars ont été établis et des indicateurs d'efficacité énergétiques ont été calculés. Pour ce faire, les chars ont été produits à 500 °C puis caractérisés par des analyses chimiques et physiques. Afin de leur conférer de meilleures propriétés poreuses nécessaires pour les applications d'épuration de gaz en lit fixe, des activations ont été réalisées à 850 °C avec du CO₂ ou de la vapeur d'eau. Les écales de sarrasin se révèlent être une biomasse assez classique et la particularité des écales de millet est de présenter des taux élevés en silicium. Si les chars de pyrolyse ont montré une efficacité faible dans l'épuration des gaz, l'activation leur ouvre de nouvelles potentialités, notamment pour les écales de sarrasin qui s'apparentent alors à des charbons actifs. Les chars des écales de sarrasin démontrent leur intérêt lorsqu'ils sont activés à la vapeur d'eau pour la purification du syngaz et ils conservent leur pouvoir calorifique (PCI) que permet d'envisager une valorisation énergétique par gazéification. Ces résultats montrent également qu'en fonction de la nature de la biomasse et du type d'activation, les objectifs de valorisation matière et énergie sont parfois incompatibles.

The valorization of co-products rich in organic and inorganic materials as additives in formulations based on clay matrix can improve both the mechanical and thermal performances of ceramic materials as well as the energy balance of the manufacturing processes of these products. This study focused on the incorporation of Solid Recovered Fuels (SRF) into the clay ceramics for civil engineering in close collaboration with TERREAL as part of the ANR funded LabCom RESPECTc project. Firstly, two SRF were selected and used as additives to improve the properties of ceramic materials from to clay mixture deposits named ML and MC from TERREAL. The influence of the nature, the amount of SRF, the grain size of SRF and the nature of clay matrix on the physico-chemical, mechanical and thermal properties of the clay/SRF mixtures were studied between 30°C and 1100°C. In all cases, the addition of SRF into the clay mixture (ML or MC) has enhanced the insulating nature of the ceramic materials by reducing their thermal conductivity. The addition of SRF has also improved the mechanical properties of the ceramic materials, depending on the nature and the amount of SRF added, the rate and the nature (shape, size and distribution) of the porosity created. The study demonstrated that interactions between clay minerals and inorganic elements of SRF have a significant effect on mechanical and thermal properties. The results showed that the addition of 4 wt.% of SRF15-1 containing an ash content of 65.7 wt.% into clay matrix ML led to increase the mechanical strength of the material based on the clay matrix ML of the order of 32%. Then, a kinetic model of thermal sintering based on the dimensional variations of ceramic materials between 650°C and 1000°C was developed from thermomechanical analysis (TMA) of the clay mixtures (with or without SRF). The main objective is to better understand the mechanism of the thermal sintering involved. The model developed showed a good adequacy with the experimental data. The results showed that the thermal sintering step of these mixtures is carried out by the presence of a liquid phase and that the addition of SRF has accelerated the densification of ceramic materials. This has led to decrease the usual firing temperature of ceramic materials, allowing a significant energy savings. Finally, an environmental assessment was carried out during the firing of clay/SRF mixtures. This study was particularly focused on the contribution of SRF to the energy balance and impact of critical gas emissions such as CO2, CO and HCl. The results showed that CO2 and CO emissions during firing of clay/SRF mixtures increased due to the thermal decomposition of the organic matter of SRF and that less than 50 wt.% of chlorine was converted to HCl (18-31 ppm). The energy balance showed that the addition of SRF into the ML matrix compensates for a significant part of the natural gas usually used as fuel during firing of these ceramic materials. This was reflected by a thermal energy saving and reduction of CO2 emissions from the decarbonatation of the clay matrix.; La valorisation des co-produits riches en matières organiques et inorganiques comme additifs dans des formulations à base d’argile peut améliorer à la fois les performances mécaniques et thermiques des produits de terre cuite, de même que le bilan énergétique des procédés de fabrication de ces matériaux. Cette étude a porté sur l’incorporation de combustibles solides de récupération (CSR) dans un mélange de fabrication des produits de terre cuite pour le génie civil en étroite collaboration avec l’entreprise TERREAL dans le cadre du projet LabCom RESPECTc financé par l’ANR.Premièrement, deux CSR ont été sélectionnés et utilisés comme additifs pour améliorer les produits issus des deux gisements de mélange argileux nommés ML et MC de chez TERREAL. L’influence de la nature, du taux d’incorporation des CSR, de la granulométrie des CSR et de la nature de la matrice argileuse sur les propriétés physico-chimiques, mécaniques et thermiques des mélanges argileux/CSR a été étudiée entre 30°C et 1100°C. Dans tous les cas, l’ajout de CSR a permis d’améliorer le caractère isolant des produits de terre cuite, en diminuant leur conductivité thermique. L’ajout de CSR a aussi permis d’améliorer les propriétés mécaniques des produits, en fonction du type et du taux de CSR ajouté, du taux et de la nature (forme, taille et distribution) de la porosité créée. L’étude a démontré que les interactions entre les minéraux argileux et les éléments inorganiques des CSR avaient un impact important sur les propriétés mécaniques et thermiques. Les résultats ont montré que l’ajout de 4% en masse du CSR15-1 contenant un taux de cendres de 65,7% en masse a conduit à une augmentation de la résistance mécanique du matériau à base de la matrice argileuse ML de l’ordre de 32%. Ensuite, un modèle cinétique du frittage basé sur les variations dimensionnelles des matériaux entre 650°C et 1000°C a été développé à partir de l’analyse thermomécanique (ATM) des mélanges (avec ou sans CSR). L’objectif a été de mieux comprendre les mécanismes du frittage mis en jeu. Le modèle développé a montré une bonne adéquation avec les données expérimentales. Les résultats ont montré que l’étape du frittage thermique de ces mélanges se fait en présence d’une phase liquide et que l’ajout de CSR a permis d’accélérer la densification des matériaux. Cela a conduit à une diminution de la température usuelle de cuisson des produits de terre cuite permettant ainsi un gain énergétique non négligeable. Finalement, une étude environnementale a été réalisée lors de la cuisson des mélanges argileux/CSR. Cette étude a particulièrement été focalisée sur la contribution de CSR au bilan énergétique et à l’impact des émissions des gaz critiques tels que le CO2, le CO et l’HCl. Les résultats ont montré que les émissions de CO2 et de CO lors de la cuisson des mélanges argileux/CSR ont augmenté en raison de la décomposition thermique de la matière organique des CSR et que moins de 50% en masse du chlore a été transformé en HCl (18-31 ppm). Le bilan énergétique effectué a montré que l’ajout de CSR au sein des matrices argileuses ML ou MC compense une part non négligeable du gaz naturel usuellement utilisé comme combustible au cours de la cuisson de ces matériaux. Cela s’est traduit par une économie d’énergie thermique et une réduction des émissions de CO2 provenant de la décarbonatation de la matrice argileuse.

The valorization of co-products rich in organic and inorganic materials as additives in formulations based on clay matrix can improve both the mechanical and thermal performances of ceramic materials as well as the energy balance of the manufacturing processes of these products. This study focused on the incorporation of Solid Recovered Fuels (SRF) into the clay ceramics for civil engineering in close collaboration with TERREAL as part of the ANR funded LabCom RESPECTc project. Firstly, two SRF were selected and used as additives to improve the properties of ceramic materials from to clay mixture deposits named ML and MC from TERREAL. The influence of the nature, the amount of SRF, the grain size of SRF and the nature of clay matrix on the physico-chemical, mechanical and thermal properties of the clay/SRF mixtures were studied between 30°C and 1100°C. In all cases, the addition of SRF into the clay mixture (ML or MC) has enhanced the insulating nature of the ceramic materials by reducing their thermal conductivity. The addition of SRF has also improved the mechanical properties of the ceramic materials, depending on the nature and the amount of SRF added, the rate and the nature (shape, size and distribution) of the porosity created. The study demonstrated that interactions between clay minerals and inorganic elements of SRF have a significant effect on mechanical and thermal properties. The results showed that the addition of 4 wt.% of SRF15-1 containing an ash content of 65.7 wt.% into clay matrix ML led to increase the mechanical strength of the material based on the clay matrix ML of the order of 32%. Then, a kinetic model of thermal sintering based on the dimensional variations of ceramic materials between 650°C and 1000°C was developed from thermomechanical analysis (TMA) of the clay mixtures (with or without SRF). The main objective is to better understand the mechanism of the thermal sintering involved. The model developed showed a good adequacy with the experimental data. The results showed that the thermal sintering step of these mixtures is carried out by the presence of a liquid phase and that the addition of SRF has accelerated the densification of ceramic materials. This has led to decrease the usual firing temperature of ceramic materials, allowing a significant energy savings. Finally, an environmental assessment was carried out during the firing of clay/SRF mixtures. This study was particularly focused on the contribution of SRF to the energy balance and impact of critical gas emissions such as CO2, CO and HCl. The results showed that CO2 and CO emissions during firing of clay/SRF mixtures increased due to the thermal decomposition of the organic matter of SRF and that less than 50 wt.% of chlorine was converted to HCl (18-31 ppm). The energy balance showed that the addition of SRF into the ML matrix compensates for a significant part of the natural gas usually used as fuel during firing of these ceramic materials. This was reflected by a thermal energy saving and reduction of CO2 emissions from the decarbonatation of the clay matrix.; La valorisation des co-produits riches en matières organiques et inorganiques comme additifs dans des formulations à base d’argile peut améliorer à la fois les performances mécaniques et thermiques des produits de terre cuite, de même que le bilan énergétique des procédés de fabrication de ces matériaux. Cette étude a porté sur l’incorporation de combustibles solides de récupération (CSR) dans un mélange de fabrication des produits de terre cuite pour le génie civil en étroite collaboration avec l’entreprise TERREAL dans le cadre du projet LabCom RESPECTc financé par l’ANR.Premièrement, deux CSR ont été sélectionnés et utilisés comme additifs pour améliorer les produits issus des deux gisements de mélange argileux nommés ML et MC de chez TERREAL. L’influence de la nature, du taux d’incorporation des CSR, de la granulométrie des CSR et de la nature de la matrice argileuse sur les propriétés physico-chimiques, mécaniques et thermiques des mélanges argileux/CSR a été étudiée entre 30°C et 1100°C. Dans tous les cas, l’ajout de CSR a permis d’améliorer le caractère isolant des produits de terre cuite, en diminuant leur conductivité thermique. L’ajout de CSR a aussi permis d’améliorer les propriétés mécaniques des produits, en fonction du type et du taux de CSR ajouté, du taux et de la nature (forme, taille et distribution) de la porosité créée. L’étude a démontré que les interactions entre les minéraux argileux et les éléments inorganiques des CSR avaient un impact important sur les propriétés mécaniques et thermiques. Les résultats ont montré que l’ajout de 4% en masse du CSR15-1 contenant un taux de cendres de 65,7% en masse a conduit à une augmentation de la résistance mécanique du matériau à base de la matrice argileuse ML de l’ordre de 32%. Ensuite, un modèle cinétique du frittage basé sur les variations dimensionnelles des matériaux entre 650°C et 1000°C a été développé à partir de l’analyse thermomécanique (ATM) des mélanges (avec ou sans CSR). L’objectif a été de mieux comprendre les mécanismes du frittage mis en jeu. Le modèle développé a montré une bonne adéquation avec les données expérimentales. Les résultats ont montré que l’étape du frittage thermique de ces mélanges se fait en présence d’une phase liquide et que l’ajout de CSR a permis d’accélérer la densification des matériaux. Cela a conduit à une diminution de la température usuelle de cuisson des produits de terre cuite permettant ainsi un gain énergétique non négligeable. Finalement, une étude environnementale a été réalisée lors de la cuisson des mélanges argileux/CSR. Cette étude a particulièrement été focalisée sur la contribution de CSR au bilan énergétique et à l’impact des émissions des gaz critiques tels que le CO2, le CO et l’HCl. Les résultats ont montré que les émissions de CO2 et de CO lors de la cuisson des mélanges argileux/CSR ont augmenté en raison de la décomposition thermique de la matière organique des CSR et que moins de 50% en masse du chlore a été transformé en HCl (18-31 ppm). Le bilan énergétique effectué a montré que l’ajout de CSR au sein des matrices argileuses ML ou MC compense une part non négligeable du gaz naturel usuellement utilisé comme combustible au cours de la cuisson de ces matériaux. Cela s’est traduit par une économie d’énergie thermique et une réduction des émissions de CO2 provenant de la décarbonatation de la matrice argileuse.

Winged aphids are described as hosts of lesser quality for parasitoids because a part of their resources is used to produce wings and associated muscles during their development. Host lipid content is particularly important for parasitoid larvae as they lack lipogenesis and therefore rely entirely on the host for this resource. The goal of this study was to determine to what extent winged and wingless aphids differ from a nutritional point of view and whether these differences impact parasitoid fitness, notably the lipid content. We analysed the energetic budget (proteins, lipids and carbohydrates) of aphids of different ages (third instars, fourth instars and adults) according to the morph (winged or wingless). We also compared fitness indicators for parasitoids emerging from winged and wingless aphids (third and fourth instars). We found that in third instars, parasitoids are able to inhibit wing development whereas this is not the case in fourth instars. Both winged instars allow the production of heavier and fattier parasitoids. The presence of wings in aphids seems to have little effect on the fitness of emerging parasitoids and did not modify female choice for oviposition. Finally, we demonstrate that Aphidius colemani, used as a biological control agent, is able to parasitize wingless as well as winged Myzus persicae, at least in the juvenile stages. If the parasitism occurs in third instars, the parasitoid will prevent the aphid from flying, which could in turn reduce virus transmission.

Excessive negative energy balance (EB) has been associated with decreased reproductive performance and increased risk of lameness and metabolic diseases. On-farm, automated EB estimates for individual cows would enable dairy farmers to detect excessive negative EB early and act to minimize its extent and duration by altering feeding. Previously, we have shown that EB can be estimated from frequent measurements of body weight (BW) and body condition score (BCS) changes, referred to as EBbody. In this study, we investigated the robustness and sensitivity of the EBbody method to assess its genericity and on-farm applicability. We used 5 data sets with BW of lactating cows (name of data set in parenthesis): 65 Holstein cows in a French feeding trial (INRA); 6 Holstein cows in a British feeding trial (Friggens); 31 Holstein cows and 17 Jersey cows in a Danish feeding trial (DCRC); 140 Holstein cows in a British feeding trial (Scotland's Rural College, SRUC); and 1,592 Holstein cows on 9 Danish farms with milking robots (automatic milking system). We used the INRA and Friggens data sets to develop a dynamic formula to correct BW for increasing residual gut-fill (RGF) during early lactation. With the DCRC data, we tested the effect of smoothing parameters and weighing frequency on EBbody. Also, 2 robustness tests were performed using the SRUC data to test the effect of diet change on BW and the automatic milking system data to test the effect of farm on BW variation. Finally, we combined the results into a blueprint describing different ways to calculate EBbody depending on the purpose and on the availability of BCS. The dynamic RGF adjustment resulted in a lower empty BW during early lactation than that obtained with the previously used constant RGF. The double-exponential smoothing method used to correct for meal-related gut-fill was robust to choice of smoothing parameters. Cows should be weighed at least once every 4 d during early lactation to capture the duration of negative EBbody. Our EBbody method proved robust to diet changes. Finally, although cow BW varied significantly between farms, the quantile regression smoothing of BW did not bias the estimation of weight differences between herds. In conclusion, these results validate the applicability of the EBbody method to estimate EB across a range of farm conditions, and we provided a blueprint that enables the estimation of EBbody for individual cows on-farm using only frequent BW, in combination with BCS when available.

The study of rock mass behavior requires the understanding of their response under various loadings. The study of rock damage from an energetic point of view is essential in order to predict dynamic phenomena. These phenomena are due to the development of cracks in rocks subjected to strong initial and induced stresses. Fracturing is a form of energy dissipation that restores the balance of the involved medium. The aim of the thesis is to model rock cracks and study the behavior of underground structures at great depths. The development of models able to simulate the fracturing, the coalescence of cracks and their interaction with pre-existing fractures is essential. In the literature, there are two main theoretical and numerical approaches for crack modeling: continuous and discrete. A detailed analysis of these approaches has led us to choose the discrete approach and more particularly the code Yade. This code enables to simulate explicitly cracks propagation with or without pre-existing fractures. Developments have been made to evaluate the different forms of energy involved in rock behavior. In particular, a correlation between the cracks energy determined numerically and the microseismic activity observed in laboratory samples has been performed. The various energy components developed and then implemented in Yade are: external work, potential energy, elastic energy, friction energy, cracks energy, kinetic energy and damping energy. Validation of the energy approach was carried out by simulating laboratory tests. The evolution of the various energy components permits to verify that the energy balance is correctly evaluated. The energy balance was also verified at a structure scale by simulating the underground excavation of a Mine-by Experiment (URL Manitoba). The extension of the damaged zone induced by excavation and predicted by numerical simulations was compared with that observed in-situ around the Mine-by Experiment. It has been found that the predicted and the observed damage are similar in the directions of initial minor and major initial stresses. In addition, the energy formulation enables to study numerically the fracturing process of rocks. Wassermann (2006) performed uniaxial and triaxial compression tests on samples of iron ore from Lorraine. We have modeled these tests. The qualitative comparison of acoustic events and cracks energies determined from tests and numerical simulations showed similar trends. On the other hand, the quantitative comparison showed that the number of numerical acoustic events is greater than the number of experimental acoustic events. Also, the energy dissipated by cracks determined numerically is greater than the energy measured in the tests. This difference is explained by sensors accuracy of the experimental device, which are not able to detect all the generated acoustic events. The results obtained will allow us to better understand the dynamic phenomena in the deep underground structures. Another application consisted in modeling an iron ore pillar of Joeuf (Lorraine). The numerical model shows two modes of cracking in the pillar: (a) flaking of pillar wall, (b) two breaking bands initiating from the wall and the roof of the pillar to propagate towards his core. This provides good perspectives for better understanding cracks propagation at a larger scale, also to progress in the understanding of the correlation between geomechanics and geophysics; L’étude du comportement des roches nécessite de comprendre leur réponse sous diverses sollicitations. L’étude énergétique de l’endommagement des roches est indispensable pour prédire les phénomènes dynamiques. Ces phénomènes sont dus au développement de fissures dans les roches soumises à des fortes contraintes initiales et induites. La fissuration est une forme de dissipation d’énergie qui permet de rétablir l'équilibre du milieu. L’objectif de la thèse est de modéliser la fissuration dans les milieux rocheux dans la perspective d’étudier le comportement des ouvrages souterrains à grande profondeur. Le développement des modèles capables de représenter la fissuration, la coalescence des fissures et leur interaction avec des fractures préexistantes est indispensable. De la littérature, il ressort deux principales approches théoriques et numériques de modélisation de la fissuration : continue et discrète. Une synthèse critique de ces approches nous a conduit à retenir l’approche discrète et plus particulièrement le code Yade dans le cadre de cette thèse. Ce code permet de simuler explicitement la fissuration avec ou sans fractures pré-existantes. Des développements ont été effectués afin de tenir compte des différentes formes d’énergie intervenant dans le comportement des roches soumises à des sollicitations. En particulier une corrélation entre l’énergie de fissuration numérique et l’activité microsismique observée sur des échantillons en laboratoire en compression. Les différentes composantes énergétiques explicitées puis implémentées dans Yade sont : le travail externe, l’énergie potentielle, l'énergie élastique, l’énergie de frottement, l’énergie de fissuration, l'énergie cinétique et l’énergie dissipée en amortissement. La validation de l’approche énergétique a été réalisée grâce à la simulation des essais de laboratoire. L’évolution des différentes composantes énergétiques a permis de vérifier que le bilan des énergies est correctement évalué. Le bilan énergétique a également été vérifié à échelle de structures en simulant l’excavation souterraine d’un Mine-by Experiment (URL Manitoba). L’extension de la zone endommagée induite par l’excavation prédite numériquement a été comparée à celle observée in-situ autour du Mine-by Experiment. Il a été constaté que l’endommagement prédit est similaire à celui observé dans les directions des contraintes initiales mineure et majeure. Par ailleurs la formulation énergétique permet d’étudier numériquement les processus de fissuration des roches. Wassermann (2006) a réalisé des essais de compression uniaxiale et triaxiale sur des échantillons de minerai de fer lorrain. Nous avons modélisé ces essais. La comparaison qualitative des événements acoustiques et des énergies de fissuration issues respectivement des essais et des simulations numériques a montré des tendances similaires. Par contre, la comparaison d’un point de vue quantitatif a montré que le nombre des événements acoustiques numériques est plus important que celui déterminé expérimentalement. L’énergie dissipée par fissuration numérique est également plus importante que celle obtenue sur les essais. Cette différence est expliquée par le fait que les capteurs du dispositif expérimental ne détectent pas tous les événements acoustiques. Les résultats obtenus pourront permettre de mieux comprendre les cinétiques des phénomènes dynamiques dans les ouvrages souterrains profonds. Une autre application a consisté à modéliser un pilier de mine de fer de Joeuf (Lorraine). Le modèle numérique montre deux modes de fissuration dans le pilier : (a) écaillage en peau de pilier, (b) deux bandes de rupture s’initiant du mur et toit du pilier pour se propager vers le cœur du pilier. Ce travail offre de bonnes perspectives pour mieux comprendre la propagation de la fissuration à plus grande échelle mais aussi de progresser dans la recherche de corrélation entre la géomécanique et la géophysique

In dairy farming, monitoring tools are developing rapidly and the possibility of combining available data to generate additional information raises new questions. The high throughput body weight is a new and frequent phenotype on dairy farms. Feed intake monitoring in dairy cows remains largely absent, even though it is useful for herd management. The purpose of this work was to predict the dynamics of dry matter intake with a model using live weight, milk production and ration characteristics. This model is based on the assumption that changes in body weight are closely related to dry matter intake through two components: short-term changes in digestive content related to ingestion and long-term changes in body reserves, which are linked to the cumulative energy balance of the cow since calving. The energy balance results from the difference between the energy inputs from the ingested quantities and the energy requirements related to milk production. The model was tested in a trial with 65 cows receiving the same complete ration during the first 18 weeks of lactation. Observed individual intake was predicted well by the model, with average weekly errors of 2.3 kg, although the daily errors are still high (SD = 3.31 kg). Intake prediction during the first month of lactation showed a systematic bias and further investigation will be necessary to understand this bias and correct it.

Colloque avec actes et comité de lecture. Internationale.; International audience; Pour répondre aux challenges des motoristes aéronautiques concernant l'optimisation des performances des turboréacteurs, il est nécessaire de s'intéresser à la maîtrise des jeux entre rotor et stator. Une solution technologique couramment employée consiste à déposer un revêtement, dit abradable, par projection thermique sur les parois internes du carter. L'objectif est de réduire le jeu à l'extrémité des aubes tournantes tout en garantissant la fiabilité de la turbomachine en cas de contact. Le matériau utilisé offre des propriétés d'abradabilité, jouant le rôle de fusible afin de préserver les étages mobiles du moteur lors d'éventuelles interactions. Cependant, certaines conditions de fonctionnement défavorables peuvent conduire à l'endommagement des structures suite à des phénomènes vibratoires divergents résultants des interactions, des échauffements sévères localisés et une usure du revêtement. L'approche dynamique est insuffisance pour expliquer ces phénomènes et nécessite d'être complétée avec l'introduction des aspects thermomécaniques dans l'étude des conditions de contact aube-abradable. En effet, les phénomènes dynamiques sont couplés aux phénomènes thermomécaniques [1], les dilatations thermiques résultent directement des échauffements et peuvent modifier les mécanismes physiques au contact. L'objectif est de proposer des outils de modélisations numériques pour représenter les physiques thermiques et mécaniques mises en jeu. La compréhension des phénomènes thermomécaniques suggère une approche énergétique locale de l'interaction [2,3] pour quantifier notamment la part d'énergie générée qui est convertie en chaleur. Les premiers éléments de réponse ont été apportés avec la réalisation d'essais expérimentaux pour reproduire une configuration simplifiée d'interaction entre une aube en titane et un tambour rotatif recouvert d'abradable selon le dispositif développé dans [4]. Des méthodes directes de recalage en flux permettent de remonter aux quantités de chaleur et de suivre l'évolution de la partition du flux entre les deux corps en interaction. Différentes configurations d'interaction ont été étudiées pour prédire l'influence des paramètres procédés et matériaux qui pilotent la distribution de flux de chaleur et qui sont à considérer dans le cadre de simulations thermomécaniques. Le partage de flux est introduit dans une approche numérique thermomécanique en éléments finis découplée afin d'étudier l'influence des dilatations thermiques sur la dynamique du contact rotor-stator. La participation des phénomènes thermomécaniques est mise en évidence avec la simulation d'essais d'interaction types. Les échauffements localisés en surface d'abradable conduisent à postériori à des déformations d'ensemble résultant de la diffusion du gradient thermique dans le reste du carter. Les dilatations thermiques sont prises en compte pour mettre à jour la géométrie déformée du carter dans la résolution du problème dynamique de contact. Les effets sur la dynamique ne sont pas instantanés car les dilatations thermiques ne sont pas maximales sous le contact, et peuvent s'amplifier dans le temps avec le cumul d'énergie. L'ouverture ou la fermeture du jeu sont conditionnées par le temps de diffusion, la forme du chargement thermique à l'interface, la géométrie du carter et les conditions aux limites considérées. Les échelles spatiales et temporelles des dilatations thermiques sont étudiées sur des dynamiques plus complexes mettant en jeux des essais d'interaction échelle 1 entre un disque complet aubagé et son carter. L'objectif à terme est d'essayer d'expliquer les conditions qui différencient les cas d'interaction divergents et non-divergents sur la divergence vibratoire. Références [1] A. Millecamps et al. (2009) « Influence of thermal effects during blade-casing contact experiments. », In ASME 2009 , 855?862. American Society of Mechanical Engineers [2] W.F Laverty. (1982) « Rub energetics of compressor blade tip seals. », Wear, 75 :1?20 [3] M. Banjac, A. Vencl, S. Otovi?. (2014) « Friction and Wear Processes ? Thermodynamic Approach. », Tribology in Industry, Vol. 36, No. 4 (2014) 341?347 [4] R. Mandard and al. (2015) « Identification expérimentale des mécanismes d'accommodation de l'incursion aube-abradable », JIFT 2015

Negative Energy Balance (NEB) is considered to increase susceptibility to mastitis. The objective of this study was to improve our understanding of the underlying mechanisms by comparing transcriptomic profiles following NEB and a concomitant mammary inflammation. Accordingly, we performed RNA-seq analysis of blood cells in energy-restricted ewes and control-diet ewes at four different time points before and after intra mammary challenge with phlogogenic ligands. Blood leucocytes responded to NEB by shutting down lipid-generating processes, including cholesterol and fatty acid synthesis, probably under transcriptional control of SREBF 1. Furthermore, fatty acid oxidation was activated and glucose oxidation and transport inhibited in response to energy restriction. Among the differentially expressed genes (DEGs) in response to energy restriction, 64 genes were also differential in response to the inflammatory challenge. Opposite response included the activation of cholesterol and fatty acid synthesis during the inflammatory challenge. Moreover, activation of glucose oxidation and transport coupled with the increase of plasma glucose concentration in response to the inflammatory stimuli suggested a preferential utilization of glucose as the energy source during this stress. Leucocyte metabolism therefore undergoes strong metabolic changes during an inflammatory challenge, which could be in competition with those induced by energy restriction.

La mobilité des systèmes d’élevage ovins utilisateurs d’une grande variété de ressources pâturées en Provence : impacts sur le bilan énergétique et les émissions de méthane. Réseau prairies – Symposium 2017

North-eastern Thailand is an essential production area for high-quality fragrant rice for domestic use and export. While rainfed conditions largely prevail, plans to extend irrigation are drafted. This article compares paddy rice production under irrigation and rainfed conditions. Techno-economic performances were analysed jointly with environ- mental impacts, based upon life cycle analysis, and energy and water use analyses. Data were collected in 2010 from 45 diverse rice cropping systems in the Lam Sieo Yai Basin, according to three systems, namely wet-season rain-fed (Rw), wet-season irrigation (Iw), and dry-season irrigation (Id) systems. Wide-ranging performances and impacts were observed, while cropping practices were relatively homogeneous. Differentiation of systems originated mostly from differences in yield, which were largely impacted by water supply. The results highlight the low performances and high impacts of Id systems. They require mostly blue water, while the two other systems rely primarily on green water. Id systems also require more energy and labour, due to increased water management needs. The productivity of most production factors was higher in Rw and Iw systems. Emissions proved relatively similar across systems, with the exception of CH 4 , which was markedly lower in Rw systems due to specific water and organic residue management. Id systems systematically emitted more nitrates, phosphates, and pesticides. Rw systems showed the lowest environmental impacts per ha and per kg of paddy rice produced. The average Global Warming Potential was 2.97 kg CO 2 -eq per kg rice in Rw systems, 4.87 in Iw systems, and 5.55 in Id systems. This article further discusses the results in view of contrasting perspectives, including societal objectives, farmer income and environmental integrity, and possible irrigation development in north-eastern Thailand.

The study of rock mass behavior requires the understanding of their response under various loadings. The study of rock damage from an energetic point of view is essential in order to predict dynamic phenomena. These phenomena are due to the development of cracks in rocks subjected to strong initial and induced stresses. Fracturing is a form of energy dissipation that restores the balance of the involved medium. The aim of the thesis is to model rock cracks and study the behavior of underground structures at great depths. The development of models able to simulate the fracturing, the coalescence of cracks and their interaction with pre-existing fractures is essential. In the literature, there are two main theoretical and numerical approaches for crack modeling: continuous and discrete. A detailed analysis of these approaches has led us to choose the discrete approach and more particularly the code Yade. This code enables to simulate explicitly cracks propagation with or without pre-existing fractures. Developments have been made to evaluate the different forms of energy involved in rock behavior. In particular, a correlation between the cracks energy determined numerically and the microseismic activity observed in laboratory samples has been performed. The various energy components developed and then implemented in Yade are: external work, potential energy, elastic energy, friction energy, cracks energy, kinetic energy and damping energy. Validation of the energy approach was carried out by simulating laboratory tests. The evolution of the various energy components permits to verify that the energy balance is correctly evaluated. The energy balance was also verified at a structure scale by simulating the underground excavation of a Mine-by Experiment (URL Manitoba). The extension of the damaged zone induced by excavation and predicted by numerical simulations was compared with that observed in-situ around the Mine-by Experiment. It has been found that the predicted and the observed damage are similar in the directions of initial minor and major initial stresses. In addition, the energy formulation enables to study numerically the fracturing process of rocks. Wassermann (2006) performed uniaxial and triaxial compression tests on samples of iron ore from Lorraine. We have modeled these tests. The qualitative comparison of acoustic events and cracks energies determined from tests and numerical simulations showed similar trends. On the other hand, the quantitative comparison showed that the number of numerical acoustic events is greater than the number of experimental acoustic events. Also, the energy dissipated by cracks determined numerically is greater than the energy measured in the tests. This difference is explained by sensors accuracy of the experimental device, which are not able to detect all the generated acoustic events. The results obtained will allow us to better understand the dynamic phenomena in the deep underground structures. Another application consisted in modeling an iron ore pillar of Joeuf (Lorraine). The numerical model shows two modes of cracking in the pillar: (a) flaking of pillar wall, (b) two breaking bands initiating from the wall and the roof of the pillar to propagate towards his core. This provides good perspectives for better understanding cracks propagation at a larger scale, also to progress in the understanding of the correlation between geomechanics and geophysics, L’étude du comportement des roches nécessite de comprendre leur réponse sous diverses sollicitations. L’étude énergétique de l’endommagement des roches est indispensable pour prédire les phénomènes dynamiques. Ces phénomènes sont dus au développement de fissures dans les roches soumises à des fortes contraintes initiales et induites. La fissuration est une forme de dissipation d’énergie qui permet de rétablir l'équilibre du milieu. L’objectif de la thèse est de modéliser la fissuration dans les milieux rocheux dans la perspective d’étudier le comportement des ouvrages souterrains à grande profondeur. Le développement des modèles capables de représenter la fissuration, la coalescence des fissures et leur interaction avec des fractures préexistantes est indispensable. De la littérature, il ressort deux principales approches théoriques et numériques de modélisation de la fissuration : continue et discrète. Une synthèse critique de ces approches nous a conduit à retenir l’approche discrète et plus particulièrement le code Yade dans le cadre de cette thèse. Ce code permet de simuler explicitement la fissuration avec ou sans fractures pré-existantes. Des développements ont été effectués afin de tenir compte des différentes formes d’énergie intervenant dans le comportement des roches soumises à des sollicitations. En particulier une corrélation entre l’énergie de fissuration numérique et l’activité microsismique observée sur des échantillons en laboratoire en compression. Les différentes composantes énergétiques explicitées puis implémentées dans Yade sont : le travail externe, l’énergie potentielle, l'énergie élastique, l’énergie de frottement, l’énergie de fissuration, l'énergie cinétique et l’énergie dissipée en amortissement. La validation de l’approche énergétique a été réalisée grâce à la simulation des essais de laboratoire. L’évolution des différentes composantes énergétiques a permis de vérifier que le bilan des énergies est correctement évalué. Le bilan énergétique a également été vérifié à échelle de structures en simulant l’excavation souterraine d’un Mine-by Experiment (URL Manitoba). L’extension de la zone endommagée induite par l’excavation prédite numériquement a été comparée à celle observée in-situ autour du Mine-by Experiment. Il a été constaté que l’endommagement prédit est similaire à celui observé dans les directions des contraintes initiales mineure et majeure. Par ailleurs la formulation énergétique permet d’étudier numériquement les processus de fissuration des roches. Wassermann (2006) a réalisé des essais de compression uniaxiale et triaxiale sur des échantillons de minerai de fer lorrain. Nous avons modélisé ces essais. La comparaison qualitative des événements acoustiques et des énergies de fissuration issues respectivement des essais et des simulations numériques a montré des tendances similaires. Par contre, la comparaison d’un point de vue quantitatif a montré que le nombre des événements acoustiques numériques est plus important que celui déterminé expérimentalement. L’énergie dissipée par fissuration numérique est également plus importante que celle obtenue sur les essais. Cette différence est expliquée par le fait que les capteurs du dispositif expérimental ne détectent pas tous les événements acoustiques. Les résultats obtenus pourront permettre de mieux comprendre les cinétiques des phénomènes dynamiques dans les ouvrages souterrains profonds. Une autre application a consisté à modéliser un pilier de mine de fer de Joeuf (Lorraine). Le modèle numérique montre deux modes de fissuration dans le pilier : (a) écaillage en peau de pilier, (b) deux bandes de rupture s’initiant du mur et toit du pilier pour se propager vers le cœur du pilier. Ce travail offre de bonnes perspectives pour mieux comprendre la propagation de la fissuration à plus grande échelle mais aussi de progresser dans la recherche de corrélation entre la géomécanique et la géophysique

This paper introduces an assessment method based on the Planet method (2002). It aims to measure the energy inputs and outputs, their conversion efficiencies and the greenhouse gas (GHG) emissions in agricultural systems at the farm level. The method was applied to compare smallholder mixed dairy-beef livestock systems (SM) with two extensive and highly technical beef breeding-fattening (BB) and fattening (BF) systems, in the Eastern part of the Brazilian Amazon. It appears that SM farms are the lowest-level input system (13 koe ha-1 of pasture); therefore, they do not require substantial amounts of fossil-energy to produce the outputs. The BF system is the highest level inputs user (60 koe ha-1 of pasture). No significant difference was found for the BB system when compared to the BF and SM systems (38 koe ha-1 of pasture). In regards to the energy outputs, the SM system had the lowest production per hectare of pasture (30 koe ha-1 of pasture), while the BB system had an intermediate amount of energy production (68 koe ha-1 of pasture), and the BF system had the highest production (129 koe ha-1 of pasture). The only output from the BB and BF systems is beef, while the SM system produces beef obtained from the sale of male calves to the BF farms and also dairy products on the local market (essentially cheese). No significant difference was found between the three systems in terms of energy efficiency (average of 2.3). Finally, the GHG emissions were the highest for the BF system (7814 kg CO2 ha-1 of pasture), intermediate for the BB system (2619 kg of CO2 ha-1 of pasture), and the lowest for the SM system (1702 kg of CO2 ha-1 of pasture). The major source of emissions differed for the three systems - burning practices for the SM farms; enteric fermentation for the BB farms; and the purchase of calves and burning practices for two-thirds and one-third of the BF farms, respectively. The energy inputs and outputs and GHG emissions expressed per ton of live weight produced were compared between the BB and the BF systems. No significant differences were found for the four indicators. According to other analyses, the three systems studied are low-level fossil energy users.