Deux projets du Lhyges distingués dans le cadre des appels d'offres Idex Unistra

06 March 2015

La Commission de la Recherche de l'Université de Strasbourg propose chaque année différents appels d'offres destinés à soutenir l'organisation de colloques et la réalisation de projets scientifiques.

Deux projets du Lhyges ont été retenus en 2015 :

Acquisition d'un profilomètre optique par interférométrie porté par Damien Daval

Ce projet fait partie du programme "Attractivité" qui vise à soutenir les projets de recherche portés par de nouveaux enseignants-chercheurs et chercheurs, ou la mise en place de nouvelles équipes, thématiques ou axes de recherche induisant une restructuration au sein de l’unité de recherche.

Le projet est porté par Damien Daval, membre de l'équipe Transferts réactifs dans les hydrosystèmes anthropisés. Il est intitulé "Nanometer-scale fingerprints of mineral weathering : from models of crystal dissolution to the determination of biogenicity criteria" et concerne l'acquisition d'un profilomètre optique par interférométrie de type VSI.

A l'heure actuelle, il n'existe pas de modèle prédisant l'évolution des morphologies nanométriques apparaissant en surface des minéraux lors de leur dissolution. Cela limite notre capacité à construire des lois de vitesse fiables pour anticiper les vitesses d'altération sur le terrain. De plus, il n'existe pas de critères inambigus de l'action microbienne sur la surface des minéraux lors de leur dissolution.

L'objectif du projet est de construire un modèle déterministe des microstructures se formant en surface des minéraux lors de leur dissolution. Il s'agit de mesurer la topographie de la surface des minéraux lors de leur dissolution par interférométrie et de coupler ces mesures à une modélisation numérique du processus.

Les résultats attendus sont :

  • améliorer la description physique de la dissolution des minéraux, et donc la détermination des constantes de temps d'altération sur le terrain ;
  • identifier des grandeurs invariantes lors de la dissolution des minéraux en conditions abiotiques et les comparer aux invariants en conditions biotiques afin de déceler des éléments inambigüs de l'altération biotique (application : par exemple, recherche de vie en contexte extra-terrestre).

Outre le financement idex, le projet bénéficie du soutien financier du Labex G-Eau-thermie profonde et du soutien scientifique du KIT (Karlsruhe, Allemagne), du LBNL (Berkeley, USA), du laboratoire ISTerre (Grenoble), et de l'ENS Géologie (Paris).

 

Contrat doctoral CSIA-Agri porté par Sylvain Payraudeau et Gwénaël Imfeld

Le second projet retenu fait partie du programme "Contrats doctoraux", qui vise à financer une dizaine de nouveaux doctorants. Le recrutement des doctorants a fait l’objet d’un appel international à candidatures visant à attirer les meilleurs candidats. Le projet distingué est porté par Sylvain Payraudeau et Gwénaël Imfeld, membres de l'équipe Transferts réactifs dans les hydrosystèmes anthropisés. Il est intitulé: "CSIA-Agri : Compound-Specific Stable Isotope Analysis of agricultural pesticides".

Entre 1 à 2.5 millions de tonnes de pesticides sont appliquées chaque année, principalement en agriculture. Les dernières avancées scientifiques démontrent les conséquences de l’utilisation des pesticides sur la santé humaine et les écosystèmes. La nouvelle législation européenne en matière de pesticides souligne clairement le besoin d’améliorer l’évaluation des risques environnementaux et la quantification des sources et des flux de pesticides au sein des hydrosystèmes, nécessitant le développement d’approches innovantes de caractérisation et de prédiction du devenir des pesticides dans l’environnement. Dans ce contexte, l’analyse isotopiques composés-spécifique (AICS) appliquée à l’étude des agrosystèmes offre une approche unique, encore très peu explorée, et un changement de paradigme majeur pour tracer les sources de pesticides et évaluer leur transformation dans l’environnement.

Le développement d’une telle approche est en cours au LhyGeS, appuyé par la récente acquisition et installation d’un spectromètre de masse à ratios isotopiques (IRMS) dans le cadre du projet IDEX attractivité 2013 BioGeoLink.

Le projet de thèse vise à développer et éprouver le concept d’AICS appliqué aux agrosystèmes, en s’appuyant sur la famille des pesticides acétanilide et l’observation in situ dans des agrosystèmes. Les résultats attendus sont :

  1. Validation du concept de l’AICS et de l’ESIA de pesticides à l’échelle d’agrosystèmes (viticoles et grandes cultures) pour caractériser la dégradation et le transport de pesticides dans les têtes de bassin versants
  2. Développement d’un modèle conceptuel et numérique pour évaluer et prédire la dégradation in situ dans les agrosystèmes en lien avec le forçage hydrologique

Ce projet améliorera la caractérisation, la compréhension et la prédiction du devenir des pesticides dans les agrosystèmes. Ceci répond à la demande au niveau européen en matière d’évaluation des risques environnementaux et de quantification des sources de pesticides au sein des hydrosystèmes. A moyen terme, ce projet peut contribuer à un changement majeur de paradigme en termes de réglementation et d’autorisation de mise sur le marché de pesticides, avec un impact sociétal et économique majeur. Régionalement, ce projet répond aux attentes des acteurs de la gestion de l’Eau avec au premier plan, l’Agence de l’Eau Rhin-Meuse en charge du suivi du devenir des pesticides dans les eaux de surface (http://www.eau-rhin-meuse.fr/node/408), et le pôle de compétitivité HYDREOS dont deux axes prioritaires portent sur « l’innovation dans la mesure de la qualité de l’eau » et le « développement d’une agriculture protectrice de la ressource en eau » (http://www.hydreos.fr/la-gestion-intelligente-de-leau).