Emissions de composés organiques volatils (COV) par quatre espèces végétales méditerranéennes ligneuses PDF Download

Author: Romain Olivier
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Les composés organiques volatils biogènes (COVB) sont des gaz présents dans l'atmosphère, issus du métabolisme secondaire de certains végétaux et parfois préalablement stockés dans leur feuilles sous forme d'huile. Une fois libérés dans l'air, ils contribuent à des réactions chimiques conduisant à la formation de différents composés polluants, dont l'ozone, un gaz a effet de serre. Les émissions de COVB sont régulées par un certain nombre de paramètres environnementaux parmi lesquels la fertilité du sol a un montré une influence non négligeable mais encore peu claire. Depuis quelques années, il a été proposé de tester l'épandage de compost de boues de station d'épuration en garrigue afin, d'une part, de restaurer ces milieux dégradés par des incendies fréquents et souvent d'origine anthropique, et d'autre part de trouver une voie de recyclage alternative à ces déchets dont la production de cesse d'augmenter. Ces écosystèmes méditerranéens étant constitués de nombreuses espèces émettrices de COVB, notre étude a donc consisté à évaluer, par plusieurs expérimentations, l'impact de l'épandage de compost de boues, et plus largement des fertilisants, sur les taux d'émissions de COVB et donc sur les processus de pollution atmosphérique. Une première étude en pépinière a permis d'évaluer l'effet d'une fertilisation chimique sur les émissions d'isoprène de Quercus pubescens cultivés en pots, en plein soleil ou sous couvert. Cette étude a montré une diminution significative des émissions d'isoprène pour la dose la plus forte d'engrais, quel que soit l'environnement lumineux pendant la croissance. Deux autres études se sont attachées à tester l'effet de l'épandage de deux doses de compost de boues, en garrigue, sur les stocks et les émissions de COVB Rosmarinus officinalis, Cistus albidus et Quercus coccifera. Un suivi saisonnier a également été réalisé pour cette dernière espèce. Ces deux études ont présenté un effet relativement faible du compost sur la nutrition des plantes et sur les émissions de COVB. Les différentes études de ce projet ont montré que le premier effet, sur ces plantes, de l'apport de fertilisant ou d'amendement était une augmentation de leur croissance, et en particulier de la biomasse foliaire émettrice. Ainsi, à l'échelle du paysage, ces pratiques induisent, via une meilleure croissance des espèces émettrices, une augmentation des émissions de COVB bien supérieure aux effets directs observés au niveau de la feuille.

Author: Elena Ormeño Lafuente
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Pages : 286

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Les plantes vasculaires produisent des terpènes volatils (isoprène, C5 ; monoterpènes, C10 ; sesquiterpènes, C15), notamment au niveau des feuilles. Ces composés sont des hydrocarbures non azotés, très réactifs et avec une durée de vie très courte. Ils font partie des métabolites secondaires des plantes, et plus particulièrement des Composés Organiques Volatils Biogènes (COVB) en raison de leur faible poids moléculaire. En tant que métabolites secondaires, ils (i) présentent une diversité chimique très importante (ii) permettent à la plante de se défendre face aux facteurs de stress biotiques et abiotiques, (iii) constituent des signaux chimiques à travers lesquels la plante communique avec son environnement (plantes ou autres organismes) (iv) n'ont pas une fonction universelle et (v) sont différemment représentés dans les différentes familles, genres et espèces. Ces terpènes volatils produits par les plantes sont émis dans l'atmosphère où ils constituent des gaz traces qui peuvent participer à la formation de polluants secondaires, tels que l'O3 troposphérique ou les aérosols, lorsqu'ils sont en contact avec des polluants primaires (e.g. NOx : d'origine anthropique fondamentalement). Le premier point est d'un grand intérêt en région méditerranéenne car les taux d'O3 atteignent les concentrations les plus élevées d'Europe et de nombreuses espèces végétales libèrent des quantités importantes de terpènes. Mis à part l'intérêt des COVB au niveau de l'atmosphère, il pourrait être important de considérer ces composés parmi les facteurs naturels qui modifient les caractéristiques des feux de forêt. En effet, il s'agit de composés qui présentent un point flash faible et une LII (limite inférieure d'inflammabilité) basse. C'est pourquoi, sous des températures relativement faibles ils s'enflamment en présence d'une étincelle, lorsque leur concentration est relativement faible. L'étude des COVB est donc en partie nécessaire afin de mieux comprendre et prévoir les phénomènes de pollution atmosphérique via notamment, la création d'inventaires et la modélisation des COVB des végétaux. Actuellement les inventaires disponibles dans la région Méditerranéenne européenne (i) montrent, pour certaines espèces arborées, des taux d'émission provenant de sources bibliographiques Nord Américaines (ii) n'intègrent pas de taux d'émission pour les espèces arbustives. De plus les modèles existant ne prennent en compte que la température et la lumière, comme facteurs influençant les émissions biogènes. Or, les émissions des végétaux dépendent de nombreux facteurs abiotiques et biotiques. Afin d'améliorer les estimations des émissions de COVB issues de tels modèles, la prise en compte de nouveaux facteurs et d'un taux d'émission moyen pour des espèces typiques sont donc nécessaires. L'objectif de cette thèse a donc été d'étudier les COVB émis et/ou stockés par des espèces méditerranéennes typiques (Rosmarinus officinalis L., Pinus halepensis Mill., Cistus albidus L. et Quercus coccifera L.) en fonction de nouveaux facteurs ou de facteurs peu explorés : l'architecture (ouverte ou fermée) du milieu, la nature (calcaire ou siliceuse) du sol et du substrat, le déficit hydrique et la compétition (intra et interspécifique) entre les végétaux. Les monoterpènes et les sesquiterpènes ont été étudiés car seuls ces terpènes peuvent être à la fois stockés et émis par le végétal, à la différence de l'isoprène (absent des structures de stockage) et des diterpènes (peu volatils). Cette étude démontre la difficulté de comprendre l'impact des différents facteurs sur le métabolisme des terpènes, étant donné que les variations observées sont souvent différentes pour des espèces, des composés et des conditions environnementales non identiques

Author: Athina-Cerise Kalogridis
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Languages : fr
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Les composés organiques volatils (COV) sont des composants clé en chimie atmosphérique. Ils participent à des réactions photochimiques dans la basse atmosphère et jouent ainsi un rôle majeur dans le cycle de l'ozone troposphérique et la formation d'aérosols organiques secondaires. A l'échelle globale, ces COV sont à 10% d'origine anthropique et à 90% d'origine biotique. Les enjeux liés aux émissions de COVB sont d'autant plus importants en région méditerranéenne en raison du potentiel d'émission élevé ainsi que des évènements réguliers de pollution photochimique. Cette thèse propose, à travers deux campagnes de mesures intensives, la caractérisation expérimentale des COVB et de leurs produits d'oxydation dans deux sites ruraux représentatifs de la végétation méditerranéenne.Dans le cadre du projet CANOPEE (ANR-JCJC 2011-2014) une campagne de mesure a eu lieu à l'Observatoire du chêne pubescent de Haute Provence (O3HP). Des mesures de concentrations et de flux d'émission ont été réalisées à l'échelle de la canopée dans le but de quantifier l'export des COVB hors canopée et d'étudier la chimie intra-Canopée. Dans la forêt de l'O3HP, des concentrations en isoprène très élevées ont été mesurées, en particulier au sein de la canopée où elles ont atteint 16 ppbv les journées les plus chaudes. Selon le facteur d'émission de 7.2 mg m-2 h-1 déterminé, la forêt de chênes pubescents de l'O3HP fait partie des écosystèmes les plus fortement émetteurs d'isoprène à travers le monde. Parmi les COV oxygénés, seul le méthanol a des flux d'émission significatifs, avec un taux d'émission moyen égal à 0.3 mg m-2 h-1. Un des points forts de ce travail a consisté en l'étude du transport et de la chimie intra-Canopée. D'après nos estimations, les processus intra-Canopée sur le site de l'OHP jouent un rôle mineur sur les flux nets d'isoprène sortant de la canopée.La deuxième campagne de mesure s'inscrit dans le cadre du programme ChArMEx (Chemistry-Aerosol Mediterranean Experiment). Elle a pris place sur le site du Cap Corse, situé à distance des sources anthropiques et qui abrite une diversité d'espèces végétales. Les résultats obtenus ont permis la quantification et spéciation de nombreux COVB. Un grand contraste dans la signature des émissions de COVB a été observé entre les deux sites d'étude. Ainsi, tandis que l'isoprène est responsable de plus de 90% des COVB en termes de concentrations à l'OHP, il ne représente que 35% de leurs concentrations totales au Cap Corse. Les 65% restants sont composés de nombreux monoterpènes. Ces résultats ont également mis en évidence la chimie rapide des COVB et l'importance de leur contribution à la formation de composés secondaires oxygénés dans les conditions de photochimie intense qui caractérisent le bassin méditerranéen en période estivale.Au Cap Corse, comme à l'O3HP, les COVB représentent le puit dominant des radicaux hydroxyles. En présence de NOx et pour des concentrations équivalentes à celles de l'OHP ou du Cap Corse, le potentiel des COVB à former de l'ozone a été évalué à 10 ppbv en moyenne.

Author: Luc Abbadie
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 0387338578
Category : Science
Languages : en
Pages : 422

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Synthesizing 40 years of ongoing ecological research, this book examines the structure, function, and dynamics of the Lamto humid savanna. From the history of the Lamto ecology station, to an overview of enivronmental conditions of the site, and examining the integrative view of energy and nutrient fluxes relative to the dynamics of the region's vegetation, this exacting work is as unique and treasured as Lamto itself.

Author: Matheus Poletto
Publisher: BoD – Books on Demand
ISBN: 9535122290
Category : Science
Languages : en
Pages : 286

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Cellulose - Fundamental Aspects and Current Trends consists of 10 chapters written by international subject matter experts investigating the characteristics and current applications of this fascinating material. This book will help the reader to develop a deeper understanding about the concepts related to cellulose and the nanocellulose structure, modification, production, dissolution, and application. Biosynthesis mechanisms and medical applications of microbial cellulose are also discussed. This book will serve as the starting point for materials science researchers, engineers, and technologists from diverse backgrounds in physics, chemistry, biology, materials science, and engineering who want to know and better understand the unique characteristics of the most abundant biopolymer on earth.

Author: David N.-S. Hon
Publisher: Marcel Dekker
ISBN:
Category : Science
Languages : en
Pages : 1100

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Details the basics of wood formation, structure, and chemistry, by describing both fundamental and applied studies. Reviews Japanese approaches on wood chemistry research and interpretation of data, examines chemical modifications of wood and its constituents, and introduces biomass conversion. Topi

Author: Subramanian Senthilkannan Muthu
Publisher: Springer
ISBN: 9811319723
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 110

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This book highlights the processing, characterization and applications of various green composites. Composites are known for their unique properties, which are derived by combining two or more components. This yields properties such as greater strength and rigidity than that of the individual components, as well as reduced weight. To help achieve such outcomes, the book discusses the potential applications of hybrid bio-composites and sisal-fiber-reinforced epoxidized non-edible oil-based epoxy green composites.

Author: Subramanian Senthilkannan Muthu
Publisher: Springer
ISBN: 9811319693
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 98

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This book highlights the production of green composites from various sustainable raw materials. We now live in an environmentally conscious era, in which sustainable raw materials (renewable, biodegradable, recycled), sustainable processing sequences, the production of recyclable and biodegradable products, and avoiding the depletion of renewable resources are key considerations with regarding to producing any product. The textile sector is no exception. Accordingly, this book addresses these aspects in connection with textiles, and discusses how they can be actively practiced.

Author: Marie Helena Kurmann
Publisher: Royal Botanic Gardens Kew
ISBN:
Category : Science
Languages : en
Pages : 512

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Plant architecture is the morphological manifestation of the genetic make-up of a plant at any one stage during its development. Application of accurate architectural models provides a wealth of information about living and extinct plants, especially in regard to growth pattern and development. The Evolution ofPlant Architecture brings together contributions from specialists in many different fields, including ecology, palaeobotany, systematics and evolution.

Author: Lisa H. WEASEL Ph.D.
Publisher: AMACOM Div American Mgmt Assn
ISBN: 0814401783
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 258

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More than ten years ago, the first genetically modified foods took their place on the shelves of American supermarkets. But while American consumers remained blissfully unconcerned with the new products that suddenly filled their kitchens, Europeans were much more wary of these “Frankenfoods.” When famine struck Africa in 2002, several nations refused shipments of genetically modified foods, fueling a controversy that put the issue on the world's political agenda for good. In Food Fray, esteemed molecular biologist Dr. Lisa H. Weasel brings readers into the center of this debate, capturing the real-life experiences of the scientists, farmers, policymakers and grassroots activists on the front lines. Here she combines solid scientific knowledge and a gripping narrative to tell the real story behind the headlines and the hype. Seminal and cutting-edge, Food Fray enlightens and informs and will allow readers to make up their own minds about one of the most important issues facing us today.