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Vermiculation dans les grottes

F. Doumenc, P. Freydier, B. Guerrier, J.-P. Hulin, J. Martin, S. Mergui
Collaborations : P.Y. Jeannin (ISSKA, Suisse), Y. Moënne-Loccoz (Lab. d’Ecologie Microbienne, Univ. Lyon I)

La photo ci-contre représente la paroi rocheuse d'une grotte, sur laquelle apparaissent des vermiculations (en forme de vers, en noir sur la photo). Il s'agit d'un phénomène fréquemment observé dans les milieux souterrains et qui correspond à la formation spontanée d'agrégats de matériaux initialement présents sur les parois (argiles, calcite, matière organique...). Ce phénomène devient très problématique s'il survient dans une grotte ornée car il peut endommager les peintures pariétales en déplaçant des pigments. Les études développées ont pour but de comprendre les mécanismes à l'origine de la perte de cohésion du matériau sur la paroi, dans l'objectif d'améliorer les méthodes de conservation des grottes ornées.

J. Martin et F. Doumenc EPL 138, 13001 (2022)
doi:10.1209/0295-5075/ac5cdc



Thermique des massifs karstiques

F. Doumenc, B. Guerrier, S. Mergui
Collaborations : P.Y. Jeannin (ISSKA, Suisse)

Les massifs karstiques sont des structures géologiques complexes, comprenant généralement un réseau de rivières souterraines, de grottes et de conduits. Ces cavités souterraines sont un écosystème fragile dans lequel les processus biogéochimiques dépendent fortement de la température. Il est donc important de pouvoir déterminer l'évolution spatiale et temporelle du champ de température en fonction de la structure du massif et des conditions climatiques extérieures. La figure ci-contre est une simulation numérique illustrant à un instant donné la perturbation thermique induite dans un massif par la présence d'une cavité peu profonde (environ une dizaine de mètres sous la surface).

B. Qaddah et al. Int. J. Therm. Sci. 177, (2022)
https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2022.107524





Rôle de la convection naturelle sur le transport d'un soluté dans un canal microfluidique

F. Doumenc
Collaborations : J.B. Salmon (LOF, Univ. Bordeaux), L. Soucasse (EM2C, CentraleSupélec)

Nous avons étudié le rôle de la convection naturelle solutale sur le mélange par diffusion de solutions de concentrations différentes dans un canal microfluidique (dimensions transverses 5-500 µm). A partir de simulations numériques 2D, 3D et de modèles asymptotiques, nous montrons que le mélange se fait selon une succession de régimes dépendant du seul nombre de Rayleigh. Notre travail permet non seulement de délimiter les régimes pour lesquels la convection naturelle ne peut pas être négligée, mais aussi de décrire quantitativement les écoulements gravitaires aux échelles microfluidiques.

J.B. Salmon, L. Soucasse, F. Doumenc Phys. Rev. Fluids 6,034501 (2021)
DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevFluids.6.034501