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Analysis of mode I fracture propagation in wood using high-resolution full-field measurements and imaging
No full textInternational audienceExperimental characterization of wood fracture properties raises a number of challenges: crack tip location or the application of equivalent linear elastic fracture mechanics theory to a heterogeneous and anisotropic material. This article presents the application of the Localized Spectrum Analysis, a full-field measurement method, to obtain high-resolution strain maps for the analysis of three mode I crack propagation tests on TDCB silver fir wood specimens. The strain maps presented enabled us to identify annual rings through stiffness variations, to observe internal cracks through abnormal compression zones, and to determine the material's resistance-curves, therefore its critical energy release rate. This work opens up interesting prospects for the use of new measurement methods in the characterization of wood fracture properties
Mobiliser les interactions plante-sol en sélection : quels traits et quelles méthodes considérer pour sélectionner des variétés mieux adaptées à des systèmes de culture agroécologiques ?
No full textLivre blancInternational audiencePlantAlliance publie un livre blanc intitulé « Mobiliser les interactions plante-sol en sélection : quels traits et quelles méthodes considérer pour sélectionner des variétés mieux adaptées à des systèmes de culture agroécologiques ? ». Ce Livre Blanc est le fruit des réflexions menées au sein du Groupe de Travail ‘Agronomie et Génétique’ du consortium, lancé par Mylène Durand-Tardif, co-animé par Jan Gielen (Innolea), Baptiste Soenen (RAGT Semences) et Charles-Eric Durel (INRAE-PlantAlliance), avec l’appui d’Edith Le Cadre (L’Institut Agro Rennes-Angers) au départ. Après des éléments de contexte et un travail sur les traits des systèmes racinaires pouvant apporter des services écosystémiques, ce Livre Blanc recense les projets de recherche récents ou en cours qui traitent des interactions plante-sol et les méthodes et outils permettant de mesurer ou caractériser ces traits. Il aborde enfin les questions de mise en œuvre concrète et de mobilisation de ces traits en sélection en identifiant les verrous et les manques d’information, les nouvelles approches envisagées pour cibler directement des traits racinaires, les questions d’envirotypage, les nouveaux objectifs de sélection dans une perspectives d’agroécologie et d’adaptation ou d’atténuation face au changement climatique, et les questions de recherche ou développements opérationnels prioritaires à développer
Subventions et effet de rebond dans le cadre d'une tarification incomplète du carbone : application au biogaz et à l'élevage
No full textInternational audienceBioenergies from dedicated crops or wood have faced substantial criticisms due to their significant land requirements. Certain bioenergy pathways, such as biogas generated from crop residues, manure, or food waste, appear to be exempt from this criticism. However, these feedstocks are byproducts of agricultural activities that generate emissions not covered by current climate policies in most countries. We analyze the optimal biogas subsidy in a second-best framework featuring food–energy market interactions and incomplete pricing of emissions from food production and fossil natural gas. We show analytically how the indirect effect of the biogas subsidy on food production should be taken into account, as well as the welfare implications. We provide numerical simulations calibrated on the French dairy market and anaerobic digestion of livestock manure. We compare a second-best situation in which dairy emissions are not taxed with a first-best situation in which they are taxed. This illustration indicates that for a small Social Cost of Carbon, the rebound effect on milk production is moderate, and the optimal subsidy departs from the Pigouvian one accordingly. The second-best quantity of biogas is slightly larger than the first-best one. For a large Social Cost of Carbon, the rebound effect is important, and the gap between the first-best and second-best widens considerably.Les bioénergies issues de cultures dédiées ou du bois ont fait l'objet de critiques importantes en raison de leurs besoins considérables en terres. Certaines filières bioénergétiques, telles que le biogaz produit à partir de résidus de cultures, de fumier ou de déchets alimentaires, semblent échapper à ces critiques. Cependant, ces matières premières sont des sous-produits d'activités agricoles qui génèrent des émissions non couvertes par les politiques climatiques actuelles dans la plupart des pays. Nous analysons la subvention optimale au biogaz dans un cadre de second choix caractérisé par des interactions entre les marchés alimentaires et énergétiques et une tarification incomplète des émissions provenant de la production alimentaire et du gaz naturel fossile. Nous montrons de manière analytique comment l'effet indirect de la subvention au biogaz sur la production alimentaire doit être pris en compte, ainsi que ses implications en termes de bien-être. Nous fournissons des simulations numériques calibrées sur le marché laitier français et la digestion anaérobie du fumier animal. Nous comparons une situation de second choix dans laquelle les émissions laitières ne sont pas taxées avec une situation de premier choix dans laquelle elles le sont. Cette illustration montre que pour un faible coût social du carbone, l'effet de rebond sur la production laitière est modéré et que la subvention optimale s'écarte en conséquence de celle de Pigou. La quantité de biogaz optimale est légèrement supérieure à la quantité optimale. Pour un coût social du carbone élevé, l'effet de rebond est important et l'écart entre la situation optimale et la situation optimale secondaire se creuse considérablement
Integrated cellular and molecular responses to uranium chemotoxicity in the metal-tolerant microalga Coelastrella sp. PCV
No full textInternational audienceUnderstanding the toxicity of hazardous metals in microalgae is critical for environmental risk assessment and sustainable phycoremediation. Metal-tolerant organisms provide powerful models for dissecting the mechanisms that mitigate metal toxicity. Here, we investigated the cellular and molecular responses to uranium (U) chemotoxicity in the metal-tolerant microalga Coelastrella sp. PCV. We used an integrated multi-omics and high-resolution imaging approach, combined with physiological analyses, to elucidate the mechanisms underlying U tolerance in Coelastrella. Using TEM-EDX, U was localized to the cell wall, polyphosphate bodies within acidocalcisomes, and vacuoles. Three-dimensional cell reconstruction and morphometric analysis using FIB-SEM showed that U-challenged cells displayed increased vacuolization, reflecting sequestration of uranyl ions and autophagy-mediated detoxification. Transcriptome responses were rapid and extensive, characterized by repression of cell division and photosynthesis, and pronounced imbalance in protein turnover and trafficking. Uranium also disrupted the homeostasis of essential elements, with marked rewiring of gene networks governing molybdenum, manganese, phosphate, iron and calcium homeostasis, notably affecting transporters and metal-binding proteins. Coelastrella sp. PCV efficiently sequestered U in acidocalcisomes and vacuoles, while rapidly excluding U from the cell. These coordinated detoxification responses are likely mediated by calcium, iron, ABC, and MATE transporters among the strongly deregulated genes under U stress
Cross-sectional study characterizing the porcine faecal microbiome in commercial farms
No full textInternational audienc
Le projet NextGenViti un laboratoire pour des solutions innovantes, les apports de la robotique et de la pulvérisation fixe pour la réduction des pesticides en viticulture
No full textCe numéro fait suite au carrefour de l'innovation agronomique dédié au résultats des projets DEPHY EXPE 2 - Des systèmes utilisant les pesticides en ultime recours : résultats et enseignements de 6 ans d’expérimentations le 13 mars 2025 co-organisé par Inrae, Agreenium, la cellule d'Animation Nationale du réseau DEPHY Ecophyto et le lycée agricole du Valentin. Sont présenté les résultats des projets DEPHY EXPE 2 arrivant à leur terme en décembre 2024 pour diffuser les connaissances des principaux enseignements de ces essais « systèmes » qui ont éprouvé pendant 6 ans des combinaisons de leviers alternatifs à la lutte chimique pour maîtriser les bioagresseurs des cultures : diversification de l’agroécosystème, méthodes de contrôle biologique, choix de matériel végétal, stratégie d’évitement, prophylaxie… Les modalités de mises en œuvre des alternatives testées, leurs conditions de réussite et de diffusion et leurs impacts sur les performances techniques, économiques et environnementales de systèmes ont été discutées.National audienceThe DEPHY EXPE NextGen'Viti project, carried out from 2019 to 2024, tested the combination of differentinput reduction levers, including robotics for soil maintenance, with the objective of reducing the workingtime associated with mechanical weeding. Although only the herbicide IFT is concerned by this lever, ithas evolved profoundly during the project and its integration into the cultivation itinerary, as well as theevolution of the performance are the most interesting points that we can remember. Stationary sprayingwas also evaluated in the project, with less success, but this helped to identify areas for improvementneeded for possible further development.Le projet DEPHY EXPE NextGen'Viti, mené de 2019 à 2024, sur 3 sites différents a permis de tester la combinaison de différents leviers de réduction des intrants, dont la robotique pour l'entretien du sol, avec l'objectif de réduction du temps de travail associé au désherbage mécanique. Si seul l'IFT (Indice de Fréquence de Traitement) herbicide est concerné par ce levier, il a profondément évolué durant le projet et son intégration dans l'itinéraire de culture, ainsi que l'évolution de la performance sont les points les plus intéressants que nous pouvons retenir. La pulvérisation fixe a également été évaluée dans le projet, avec moins de succès, mais cela a permis d'identifier les axes d'amélioration nécessaires à un éventuel développement ultérieur. Les autres leviers utilisés dans le projet, en combinaisons avec ces deux leviers technologiques, sont la modalisation de la pression épidémiologique, le maintien d'une certaine diversité dans les parcelles avec des couverts végétaux, la favorisation de la présence des auxiliaires et l'utilisation préférentielle des solutions de biocontrôle
Correction of the Jitter Effect in Pléiades Satellite Elevation Data for Enhanced 3D Change Monitoring
No full textInternational audienceThe satellite jitter effect observable in the digital elevation model of difference, herein referred to as DoD, generated using tri-stereo pairs of Pléiades images is a common phenomenon that can reduce the precision of elevation measurements making it challenging for 3D change detection in the land surface. To address this issue, previous studies used correction methods based on polynomial and sinusoid fitting to reduce the jitter effect. However, such approaches do not entirely remove these undulations. In this paper, the image noise reduction task is framed as a signal filtering problem, to eliminate these repetitive patterns while preserving relevant information for accurate change detection using Fourier transform. The noise frequency is identified through the frequency spectrum using a threshold-based method, allowing the subsequent application of a finite impulse response filter to remove the noise. Experiments conducted on Pléiades DoDs data covering the Lebna watershed located in the north of Tunisia validate the effectiveness of this approach. The results demonstrate that the Fourier transform-based filtering method significantly outperforms the state-of-the-art methods, both in terms of qualitative visual assessment and quantitative performance metrics
Factorisation matricielle non négative parcimonieuse pour le traitement des données de spectrométrie de masse en métabolomique
No full textMass spectrometry (MS) based metabolomics is a leading strategy for biomarker discovery. In particular, tandem mass spectrometry facilitates the structural characterization of metabolites through the acquisition of fragmentation spectra (MS2). Recent approaches to Data Independent Acquisition (DIA) such as SWATH (Sequential Window Acquisition of all THeoretical fragment ions) enable high-throughput fragmentation of all precursor ions. However, the SWATH DIA spectra obtained are hybrid, as they contain mixed fragments from all co-isolated compounds. This is why the development of strategies capable of separating these spectra in a completely untargeted manner is a major challenge for metabolite identification. To process SWATH DIA data rigorously and efficiently, we have developed a new approach based on sparse non-negative matrix factorization (NMF) named DIANMF. This is the first blind source separation method that simultaneously processes MS1 and MS2 data in a unified framework, without relying on predefined peak models or spectral libraries. We have implemented an NMF algorithm derived from non-negative generalized morphological analysis with soft thresholding (nGMCAˢ), which exploits non-negativity and parsimony (in a predefined known transformation domain) as well as morphological diversity to improve separation in heavily mixed linear data. We have shown through simulation that a high rank can be chosen a priori so that the spectra of all compounds present in the time window can be extracted simultaneously at each iteration, and we have developed criteria for selecting only the components corresponding to signal and assigning each to the precursor ions of the same molecule. The entire DIANMF workflow is implemented as the publicly available software library DIANMF (https://github.com/odisce/DIANMF). Application of the software to several real-world datasets representative of the main detection instruments has shown that DIANMF outperforms existing tools in terms of compound identification rates and spectral quality, particularly for low-abundance and co-eluting metabolites. Furthermore, our approach using simultaneous NMF on MS1 and MS2 data makes it possible for the first time to group all ion species associated with the same compound (adducts, isotopes, and neutral losses) into a chemically coherent spectrum. Taken together, these results demonstrate the value of DIANMF for the processing of SWATH DIA data and the identification of biomarkers in metabolomics.La métabolomique par spectrométrie de masse (MS) est une approche majeure pour la découverte de biomarqueurs. En particulier, l'acquisition de spectres de fragmentation (MS2) permet de caractériser la structure des métabolites. Les approches récentes d'acquisition indépendante des données (DIA) de type SWATH (Sequential Window Acquisition of all THeoretical fragment ions) offrent la possibilité de fragmenter tous les ions détectés. Toutefois, les spectres SWATH DIA obtenus sont des mélanges de tous les fragments provenant des composés co-isolés. Pour traiter les données SWATH DIA de manière rigoureuse et efficace, nous avons développé une nouvelle approche reposant sur la factorisation matricielle non négative (NMF) parcimonieuse, baptisée DIANMF. Il s'agit de la première méthode de séparation de sources en aveugle qui traite simultanément les données MS1 et MS2 dans un cadre unifié, sans s'appuyer sur des modèles de pics prédéfinis ou des bibliothèques spectrales. Nous avons implémenté un algorithme NMF dérivé de l'analyse morphologique généralisée non négative avec seuillage doux (nGMCAˢ), qui exploite la non-négativité et la parcimonie (dans un domaine de transformation connu prédéfini) ainsi que la diversité morphologique pour améliorer la séparation dans les données linéaires fortement mélangées. Nous avons montré par simulation qu'un rang élevé peut être choisi a priori de manière à pouvoir extraire simultanément les spectres de tous les composés présents dans la fenêtre temporelle à chaque itération, et nous avons développé des critères pour sélectionner uniquement les composantes correspondant à du signal et d'attribuer chacune aux ions précurseurs d'une même molécule. L'ensemble de la méthodologie est implémentée sous la forme de la librairie logicielle publiquement disponible DIANMF (https://github.com/odisce/DIANMF). L'application du logiciel à plusieurs jeux de données réels représentatifs des principaux instruments de détection a montré que DIANMF obtient de meilleures performances que les outils existants en termes de taux d'identification des composés et de qualité spectrale, notamment pour les métabolites à faible abondance et co-élués. En particulier, notre approche permet pour la première fois de regrouper toutes les espèces ioniques associées à un même composé (adduits, isotopes et pertes neutres) dans un spectre chimiquement cohérent. L'ensemble de ces résultats montrent l'intérêt de DIANMF pour le traitement des données SWATH DIA et l'identification des composés en métabolomique
Energetic criteria to predict biodiversity loss and keystone species in empirical agricultural food webs
No full textInternational audienceUnderstanding how biodiversity loss propagates through food web networks is essential for managing ecosystem services in agricultural landscapes. Traditional binary-topological approaches often oversimplify extinction dynamics by assuming that species go extinct only after complete resource loss. Here, we applied energetic thresholds to model secondary extinctions in 504 empirical food webs from the Farm Scale Evaluations of conventional and genetically modified herbicide-tolerant (GMHT) crop systems. We simulated species removals under varying consumer sensitivity to resource loss to assess food web robustness across crop types and management regimes. Results show that food web fragility increases with energetic thresholds, especially in GMHT-managed beet fields. Beet fields exhibit the highest levels of secondary extinction, and GMHT treatments show slightly higher extinction rates than conventional ones, suggesting increased vulnerability to species loss. Secondary extinction after single-species removals is higher in food webs lacking carnivorous links from carabids to gastropods. Keystone species shift from autotrophs to gastropods as the extinction threshold rises. Omnivory, particularly carabid–gastropod links, enhances stability by reducing secondary extinctions. These findings highlight the value of incorporating quantitative dynamics to better predict biodiversity loss and identify key species in agroecosystems, offering insights for designing more resilient agricultural systems
Annexes électroniques de l'ouvrage : L'appel du marché. La réforme du service public (les télécommunications, 1960-1991), Éditions du Croquant, coll. Action publique, 2026
No full textAnnexes électroniques de l'ouvrage : L'appel du marché. La réforme du service public (les télécommunications, 1960-1991), Éditions du Croquant, coll. Action publique, 2026