Comment les sargasses s'enchevêtrent : lien entre rhéologie et microstructure d'agrégats d'objets flexibles et ramifiés

Cette offre de thèse s'inscrit dans le cadre d'un projet collaboratif entre l'Université de Toulouse en France (UT, organisme d'accueil principal) et l'Université Nationale Autonome du Mexique, à Sisal, au Mexique (UNAM, organisme d'accueil associé). Le projet vise à comprendre comment les propriétés mécaniques des amas de sargasses enchevêtrées découlent des caractéristiques des algues individuelles. Les sargasses natans et fluitans sont des algues pélagiques qui forment des radeaux flottants dans l'Atlantique tropical. Au cours de la dernière décennie, leur prolifération a entraîné de fréquents échouages, provoquant des répercussions négatives sur l'économie et la santé dans les Caraïbes. Pour prédire le comportement de ces radeaux en vue de mettre en place des stratégies d'atténuation, il est nécessaire de connaître leurs propriétés mécaniques, qui sont actuellement inconnues. Ces propriétés découlent de la structure enchevêtrée du radeau, maintenue par le frottement et les points d'enchevêtrement entre les algues ramifiées et flexibles. À l'aide d'outils issus de la mécanique des solides et de la physique des milieux granulaires, le projet permettra de mettre au jour les propriétés mécaniques d'assemblages enchevêtrés d'objets complexes, et d'expliquer comment le comportement collectif émerge des caractéristiques individuelles. L'approche expérimentale s'appuiera sur des modèles simplifiés de sargasses imprimés en 3D, présentant des géométries et des degrés de flexibilité variés. Des agrégats de ces objets seront formés dans des environnements secs ou humides, puis caractérisés par microtomographie à rayons X (µtomoX). Une machine de traction-compression sur mesure, compatible avec la µtomoX, permettra de mettre en regard les changements microstructuraux avec les propriétés rhéologiques macroscopiques. À plus grande échelle, des expériences en canal permettront de quantifier la formation et la désintégration des radeaux en présence de vagues et de vent contrôlés. Cette approche multi-échelle contribuera à élucider le lien entre la microstructure, l'enchevêtrement et la rhéologie des radeaux de sargasses, ouvrant ainsi la voie à une meilleure prévision de leur comportement à la surface de l'océan. École doctorale : MEGEP - Mécanique, Energétique, Génie civil, Procédés Direction : Olivier MASBERNAT Financement : MSCA COFUND BEST