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Laboratoire des Sciences des Risques

Présentation

Le Laboratoire des Sciences des Risques (LSR) est le résultat de l’union de cultures et de savoir-faire présents au sein d’IMT Mines Alès pour développer une science des risques. Nous nous trouvons en effet à la croisée des sciences de l’ingénieur, des sciences numériques, des sciences de l'environnement, et des sciences humaines et sociales. Notre objectif est d’améliorer la sécurité, la sûreté, et le bien-être des populations et des générations futures face aux risques technologiques, chroniques ou naturels. 

Fort de 20 Enseignants-Chercheurs, 24 Doctorants, et 5 personnels techniques début 2021, le LSR se dote d’une organisation et d’une animation à la hauteur de l’enjeu que représente cette mixité de communautés au service de la société et de l'environnement.

Le milieu dans lequel évolue l’Humanité est soumis à des perturbations d’origines anthropique comme naturelle, s’exerçant sur des échelles de temps et d’espace très variables. Ces perturbations peuvent conduire à des déséquilibres importants et à des situations difficiles à maitriser. Les effets de ces situations s’avèrent dans tous les cas coûteux en termes humains, ou en termes de biens matériels et de ressources. Ces situations évoluent quelquefois vers des crises majeures, impactant à plus ou moins long terme les populations humaines (impact sur la santé), l’environnement (impact écologique), les infrastructures (impact sur les biens) ou encore les modes de vie (impact sur la société et l’économie). Différentes formes de risques sont alors à envisager, qu’ils soient liés à des aspects technologiques, naturels, chroniques ou sanitaires.

Ces situations, dites à risques, doivent être envisagées, étudiées et analysées pour arriver ensuite à les éviter, les anticiper ou maitriser leurs effets pour rechercher un retour à la normale au plus vite et dans des conditions acceptables.

axes risques

Elles ne sont en effet plus acceptées au seul titre du progrès, ni perçues comme une fatalité et leur gestion est devenu un enjeu majeur. Il faut donc comprendre les dynamiques de transformation d’une situation dite normale en une situation dégradée puis de crise et de dé maitrise. Il faut, de même, comprendre les différentes interactions à l’origine de l’émergence de ces situations à risque, par l'analyse des dangers qu’elles recèlent et des possibilités de maîtrise des phénomènes ou des vulnérabilités qu’elles requièrent. Cela suppose globalement de disposer d’une démarche d’analyse pluridisciplinaire et globale pour anticiper les effets de ces transformations et des évolutions qui en découlent afin d’améliorer la résilience de nos sociétés. 

Seule une mise en perspective et une approche systémique de ces situations peut permettre d’appréhender globalement les différents points de vue à prendre en considération et d’étudier les impacts de ces systèmes et leurs dynamiques en termes de risques. 

Développer une science des risques relève d’un domaine situé à la croisée des nombreuses sciences : sciences de l’ingénieur, du numérique, de l'environnement, sciences humaines et sociales. C’est dans cette optique d’une union des cultures et des savoir-faire qu’IMT Mines Alès a créé une nouvelle unité de recherche dédiée aux Sciences des Risques dont l’objectif est d’améliorer la sécurité, la sûreté, et le bien-être des populations et des générations futures face aux risques technologiques, chroniques ou naturels.

Thèmes de recherche

La construction du Laboratoire des Sciences des Risques (LSR) repose sur une double approche scientifique qui croise des « thèmes de recherche » et des « champs applicatifs ».

Les thèmes de recherche portent sur les questions scientifiques à adresser. Ils reposent sur une vision scientifique transverse et globalisée de l’étude des situations à risque et de nuisance.

Les champs applicatifs constituent quant à eux des objets d’études visibles et représentatifs des risques pouvant impacter notre territoire. Ils permettent de tester la validité des questions scientifiques comme des solutions développées dans les thèmes de recherche.

thèmes axes

 

Les travaux menés au sein de ce thème s’attachent à la caractérisation de l’aléa ou phénomène (probabilité d’occurrence, intensité, etc.) d’une part, et à la mise en œuvre d’actions permettant de réduire cet aléa d’autre part. On entend par aléas les événements naturels (inondations, sécheresses et feux de forêts), les accidents technologiques majeurs (transformation, stockage et transport de produits chimiques) et les émissions de composés volatils et de bio-contaminants. Pour limiter l’impact de l’aléa sur les enjeux, les actions de prévention (permettant de réduire la probabilité d’occurrence de l’aléa) et de protection (permettant de diminuer la gravité/intensité de l’aléa) sont à organiser autour d’une approche intégrée et interdisciplinaire.

Ce thème de recherche a pour objectif de positionner les enjeux tel qu’un système social ou sociotechnique isolé ou en interaction avec d’autres enjeux au centre de l’évaluation des risques en s’intéressant en particulier à leur vulnérabilité ou leur résilience. La démarche mise en œuvre s’appuie sur trois étapes clés. La première, conceptuelle, a pour objectif de caractériser le système considéré et à décliner les concepts associés de vulnérabilité et de résilience en fonction de la problématique. La seconde étape est méthodologique et consiste à organiser de manière structurée la démarche d’analyse ou d’évaluation de la vulnérabilité ou de la résilience de ce système. Enfin, la dernière étape vise à l’opérationnalisation des approches ou méthodes développées.

ISOARLes travaux de recherche portent ici sur l’aide à la fois conceptuelle, méthodologique et technique à apporter à un collectif  d’acteurs métier pour mener à bien, de manière collaborative et en progressant en confiance, les activités clefs qui  jalonnent le cycle de vie de systèmes complexes dont des Infrastructures Critiques. Ces activités sont en effet exposées ou  à l’origine de risques, qu’elles portent sur la conception, l’exploitation et jusqu’à la fin de vie de ces systèmes. Ce sont des activités cruciales, durant lesquelles la formalisation et la prise en compte de différents types de risques restent par trop hétérogènes selon les champs applicatifs. L’objectif est donc de développer des méthodes de modélisation de ces systèmes et « systèmes de systèmes », de simulation comportementale multi points de vue, de vérification et d’évaluation de propriétés non-fonctionnelles (e.g. sûreté, sécurité ou encore résilience) des alternatives de solutions face à ces occurrences de risques et à leurs effets. Ce thème aborde tout autant les facteurs techniques, qu’organisationnels et humains.

La recherche développée dans ce thème s’intéresse aux mécanismes d’apparition et de développement des situations de crise ainsi qu’à leur gestion, et investigue pour cela plusieurs questions de recherche. La première porte sur la compréhension des mécanismes de la crise et de la structure des organisations impliquées (structure propre à chacune et interrelations). Les deuxième et troisième s’intéressent à la capacité de ces organisations à faire face par le développement de méthodes, modèles et outils spécifiques à la crise ainsi que par la détection de signaux faibles précurseurs à la crise. Enfin, le quatrième aspect, fort des précédents se concentre sur l’apprentissage organisationnel au moyen de stratégies innovantes de formation à la gestion de crise et de la prise en compte du retour d’expérience.

Projets de recherche

IMPETUS : Amélioration de la sécurité des villes par la proposition de nouveaux outils et leur regroupement sur une plateforme numérique. Projet en collaboration avec Sintef Digital (Norway), Universite De Nimes (France), Consorzio Interuniversitario Nazionale Per L'informatica (Italy), Universita Degli Studi Di Padova (Italy), Institut Mines Télécom (France), Biotehnoloogia Ja Meditsiini Ettevotluse Arendamise Sa (Estonia), Software Imagination & Visionsrl (Romania), Thales Nederland Bv (Netherlands), Cinedit Va Gmbh (Switzerland), Insikt Intelligence S.L. (Spain), Sixgill Ltd (Israel), Xm Cyber Ltd (), Comune Di Padova (Italy), Institut Za Sigurnosne Politike (Croatia), The International Emergency Management Society Aisbl (Belgium), Unismart Padova Enterprise Srl (Italy). Projet transverse au Thème 1 et Thème 4

MANIFEST : MANaging risks and Impacts From Evaporating and gaseous Substances To population Safety. Projet en collaboration avec le Cedre (Coordonnateur, Fr), ARMINES-IMT Mines Ales (Fr), CETMAR (Es), INTECMAR (Es), Instituto Superior Tecnico (Pt), Department of Health (UK), Institut Royal des Sciences Naturelles de Belgique (Be), Meteorologisk Institutt (No) Et Service Public Federal Sante Publique, Securite De La Chaine Alimentaire Et Environnement (Be). Projet transverse au Thème 1 et Thème 4.

ANR RESIIST : Résilience des infrastructures et systèmes interconnectés, en collaboration avec IMT Mines Albi, CNRS, UPEC, Cerema, SNCF, Axellience. Projet transverse au Thème 2 et Thème 3.

MAQAR : 

Logo Maqar Gerflor

En savoir plus sur la chaire MAQAR : Matériaux et Qualité de l’Air Intérieur

 

WUIVIEW (2018-2021): Programme européen DG-ECHO. Etude des mécanismes d’impact d’un feu de forêt sur l’habitat. Collaboration CERTEC-UPC, RISE, ADAI, Pau Costa Foundation, Universita Di Bologna

MEDUSE (2019-2022) : Caractérisation des explosions de poussières d’aluminium. Collaboration IRSN

HBM Diffusion / Dipteratech : Etude de la cinétique d’émission d’un leurre à moustiques.

Le CARNOT MINDS (Mines Initiative for Numeric and Data Science) a pour objectif de développer la convergence calcul intensif et des sciences des données pour l’étude, notamment, des risques industriels

Le projet ImSERT vise à étudier l’impact environnemental et sanitaire du rouissage traditionnel des plantes textiles en développant les regards croisés en histoire et sciences expérimentales

Le CARNOT HyTrend s’intéresse à la production d’hydrogène, au captage de CO2 et à la méthanation pour la production renouvelable de chaleur par combustion et notamment l’interaction avec les différents réseaux d’énergie : POWER TO X, un projet du groupe H2 MINES

Le contrat avec la société DIPTERATECH s’intéresse à l’étude des émissions de molécules d’intérêt en fonction d’un flux d’air contrôlé et le suivi des concentrations dans le temps.

Les travaux réalisés en collaboration avec Société de transport de l'agglomération stéphanoise (STAS). Transport & Covid-19 : Optimisation des dispositifs de désinfection et Réduction des impacts sur la qualité de l’air intérieur. (Projet transversal des équipes EUREQUA/ERT).

EMAMET : « Emissions atmosphériques biologiques et chimiques de la filière de méthanisation

La collaboration avec le CEA GRAMAT (programme MINESTERS) vise à étudier la fragmentation d’un liquide soumis à une onde de choc.

L’étude de traitement d'un effluent gazeux sur lit bactérien en collaboration avec la société Olentica

Les travaux réalisés en collaboration avec Société de transport de l'agglomération stéphanoise (STAS). Transport & Covid-19 : Optimisation des dispositifs de désinfection et Réduction des impacts sur la qualité de l’air intérieur.

Collaboration avec l’INRAe Montpellier et Avignon sur l’étude des mécanismes de dispersion atmosphérique de contaminants dans le cas de la réutilisation d'eaux usées traitées épandues par aspersion

Le projet ANR RESIIST s’intéresse à la résilience des infrastructures et systèmes interconnectés, en collaboration avec IMT Mines Albi, CNRS, UPEC, CEREMA, SNCF mobilité et Axellience

CIME (2019-2024) :

Logo Cime

En savoir plus sur la chaire CIME (2019/2024)

Logo Naval Group

La transition numérique dans le Naval de Défense (2020)

Consultation scientifique aux communes de Saint-Leu et du Port pour la préparation à la gestion de crise dans le cadre de la « GEMAPI », projet TCO La Réunion

CRIZ’INNOV est une collaboration avec le CEA Tech, IMT Mines Albi et le CEREMA a pour but d’imaginer la gestion de crise de demain, où l’équipier de crise, pourra d’un clic avoir une vue synthétique de la situation, de son évolution ainsi qu’une aide à la décision. Projet financé par la Préfecture de Région Occitanie

Le projet AMU FDF a permis de mettre en place un appui à Aix-Marseille Université pour la préparation à la gestion de crise « incendies de forêts »

Collaboration avec la Métropole de Grenoble pour l’étude du sur-aléa rupture de digues en gestion de crise.

Thèses en cours

  • CHEBBI Mayssa. Méthode d’élaboration et de validation de systèmes de dépollution de systèmes industriels. Encadrement de thèse : GIRONES Philippe.
  • HAMON Antonin. Contribution à la formation à la gestion de crises majeures : vers un environnement de modélisation et de simulation de systèmes complexes. Encadrement de thèse : BONY-DANDRIEUX Aurélia, CHAPURLAT Vincent, TENA-CHOLLET Florian. Accéder en ligne : https://www.theses.fr/s244376
  • POTTIER Billy. Prévision et représentation des niveaux de gêne olfactive sur un territoire et des conséquences économiques de l’existence de cette gêne. Encadrement de thèse : FANLO Jean-louis, TIXIER Jérôme, OLIVIER Sylvain. Accéder en ligne : https://www.theses.fr/s244382
  • WEPPE Alexandre. Anticipation des situations à risques et approche système: contribution à la modélisation et à l'évaluation en temps réel des propriétés non-fonctionnelles d'une infrastructure critique. Encadrement de thèse : DACLIN Nicolas, CHAPURLAT Vincent, TIXIER Jérôme. Accéder en ligne : https://www.theses.fr/s244368

 

  • CHEN Junfeng. Couplage HPC et Intelligence Artificielle: vers un nouveau modèle de turbulence. Encadrement de thèse : HACHEM Elie, HEYMES Frédéric. Accéder en ligne : https://www.theses.fr/s218601
  • COURTIER Audrey. Impact sanitaire et environnemental de la présence de cyanobactéries dans le bassin de Thau. Encadrément de thèse : CADIERE Axelle, BAYLE Sandrine, ROIG Benoit.  Accéder en ligne : https://www.theses.fr/s210352
  • MAACHI Abdelhak. Comportement au feu des matériaux en terre crue. Encadrement de thèse : APRIN Laurent, SONNIER Rodolphe, SALGUES Marie, CORN Stéphane.
  • RIVIERE Annise. Etude de la fragmentation d’un liquide par une onde de surpression aérienne. Encadrement de thèse : LE MAOULT Yannick, GILBLAS Rémi, HEYMES Frédéric.

 

  • POTTIER Billy. Prévision et représentation des niveaux de gêne olfactive sur un territoire et des conséquences économiques de l’existence de cette gêne. Encadrement de thèse : FANLO Jean-louis, TIXIER Jérôme, OLIVIER Sylvain. Accéder en ligne : https://www.theses.fr/s244382
  • BOURDON Jérémy, Modélisation, vérification et évaluation de solutions architecturales dans le domaine de l’ingénierie d’Infrastructures Critiques Nucléaires. Encadrement de thèse : CHAPURLAT Vincent, COUTURIER Pierre. Accéder en ligne : https://www.theses.fr/s244294
  • GAIGNEBET Alan. Modélisation et analyse pour organiser, piloter, et optimiser la phase commissioning d’une installation nucléaire. Encadrement de thèse : CHAPURLAT Vincent, ZACHAREWICZ Gregory. Accéder en ligne : https://www.theses.fr/s244304
  • KADY Charbel. Modélisation et notation du processus apicole pour la gestion des ruchers. Encadrement de thèse : ZACHAREWICZ Gregory, DACLIN Nicolas, TROUSSET François. Accéder en ligne : https://www.theses.fr/s264445
  • ROUMILI Emir. Contribution à la démonstration de sûreté nucléaire dans un contexte d’ingénierie basée sur des modèles : Proposition méthodologique. Encadrement de thèse : CHAPURLAT Vincent, DACLIN Nicolas, TIXIER Jérôme. Accéder en ligne : https://www.theses.fr/s244335
  • ZHOU Xuequan. Une méthode de construction et d'optimisation d'un modèle de valeur de service basé sur l'exploration de processus. Encadrement de thèse : CHEN David, ZACHAREWICZ Grégory. Accéder en ligne : https://www.theses.fr/s226962
  • AGOSTINELLI Bastien. Une approche numérique agile du management des ressources humaines en situation d'urgence. Encadrement de thèse : RICCIO Pierre-Michel, WEISS Karine. Accéder en ligne : https://www.theses.fr/s244375
  • AHMED Nasir-Baba. Cybersécurité dans le secteur de la santé. Encadrement de thèse : DUSSERRE gilles, DACLIN Nicolas, OLIVAUX Marc. Accéder en ligne : https://www.theses.fr/s244379
  • BOSSARD Marie. Gestion des situations sanitaires exceptionnelles : la perception de la préparation des personnels hospitaliers. Encadrement de thèse : DUSSERRE gilles, WEISS Karine. Accéder en ligne : https://www.theses.fr/s244381
  • BOU-SLIHIM Jihane. Utilisation des plans d’urgence de type plan de continuité d’activités en situation de pandémie. Encadrement de thèse : RICCIO Pierre-Michel, BONY-DANDRIEUX Aurélia. Accéder en ligne : https://www.theses.fr/s262054
  • GOUTX David. La ludicité des simulations de crises, ou ce qui se joue au coeur d'une crise simulée. Encadrement de thèse : SAUVAGNARGUES Sophie. Accéder en ligne : https://www.theses.fr/s244377
  • LAVERDET Clément. Etudier la qualité de la communication des acteurs des crises avec les données Facebook. Encadrement de thèse : WEISS Karine, TIXIER Jérôme. Accéder en ligne : https://www.theses.fr/s193580
  • MIGNE NDJEM Frank Herve. Conception d'un dispositif de formation dédié à la médecine de catastrophe. Encadrement de thèse : DUSSERRE gilles, RICCIO Pierre-Michel. Accéder en ligne : https://www.theses.fr/s244380
  • ORENGO Cyril. Modélisation de mobilités en situation de crise : application à une problématique d'évacuation préventive de l'aire urbaine de l'agglomération d'Alès en cas de rupture de barrage. Encadrement de thèse : SAUVAGNARGUES Sophie, TENA-CHOLLET Florian. Accéder en ligne : https://www.theses.fr/s244383
  • WREMBEL Elisa. Prévention des troubles du sommeil : les apports de la co-conception dans le champ de la santé mobile. Encadrement de thèse : RICCIO Pierre-Michel, CATOIR-BRISSON Marie-Julie. Accéder en ligne : https://www.theses.fr/s228391

Partenariats

Le LSR développe une recherche finalisée et assure une mission de transfert des connaissances et des compétences vers l’économie régionale et nationale. Elle est aujourd’hui reconnue, comme l’atteste par exemple ses projets, dans plusieurs domaines et champs applicatifs industriels différents. Le LSR développe cet ancrage territorial dans les groupes de travail régionaux, les pôles de compétitivité (SAFE Cluster et Aerospace Valley) qui permettent de développer de nouveaux partenariats avec les entreprises locales ou nationales. Cet ancrage se manifeste aussi lors des entretiens du Pôle Métropolitain Nîmes-Alès (PMNA), qui permettent de mobiliser les institutions d’enseignement et de recherche ainsi que les entreprises partenaires, pour organiser des séries de rencontres et d’échanges mettant en lumière les travaux de recherche : colloques scientifiques, conférences, tables rondes, expositions, visites afin de renforcer le lien entre la science et le citoyen. Cet ancrage se construit également par les collaborations que nous avons avec l’Université de Nîmes, IMT Mines Albi, CEA Gramat et Marcoule, CEA Tech Toulouse, le CIVAM Chanvre Gardois et Alisé Géomatique.

CEA

Logo CEA

CIVAM Chanvre Gardois

Logo CIVAM

Alisé Géomatique

Logo Alisé géomatique

CEREMA

Logo Cerema

LATTS

Logo LATTS

INRAE

Logo INRAE

Intercommunalité TCO

Logo TCO

IRSN

Logo IRSN

Le LSR développe historiquement plusieurs types de partenariats industriels, comme illustrés ci-dessus dans les projets de recherche. Cette activité partenariale est diversifiée, pérenne dans la plupart des cas et liée aux objectifs de R&D et de transfert de connaissances. Elle est développée en particulier avec plusieurs grands groupes industriels (e.g. ASSYSTEM, Naval Group, TOTAL, SNCF Mobilité, Axellience, CEREMA, LATTS, IRSN Cadarache, CEA, INRAE Montpellier et Lyon, GERFLOR, VEOLIA, HUTCHINSON, AKIOLIS, CMI Environnement) et des PME/ETI régionales (e.g. 3GSanté, ECIA, Axellience). Elle s’est par exemple concrétisée par la signature de la Chaire Industrielle CIME (Critical Infrastructures Model based system Engineering) avec la société ASSYSTEM, une implication forte dans plusieurs projets ANR et Européens avec des partenariats nationaux et internationaux forts ou encore dans l’encadrement de thèses CIFRE (e.g. AXONE, AREVA, CEA Marcoule).

Assystem

Logo assystem

GERFLOR

Logo GERFLOR

En savoir plus sur les chaires industrielles CIME (Assystem) et MAQAR (Gerflor)

TOTAL

Logo Total

SNCF Mobilité

Logo SNCF

Axellience

Logo Axellience

Cedre

Logo Cedre

Hutchinson

Logo Hutchinson

Véolia

logo veolia

CMI Europe Environnement

Logo CMI

BRL Ingénierie

Logo BRL

Akiolis

Logo Akiolis

Engie

Logo Engie

3G Santé

Logo 3G Santé

Axone

Logo Axone

Euro Control Project

Logo Euro Control Project

Naval Group

Logo Naval Group

Accompagnement au sein de l’Incubateur IMT Mines Alès du: projet CRYOSOCKS.Première solution de récupération musculaire mobile et autonome alliant le froid et la compression à destination des sportifs

Le LSR développe des collaborations pour trouver des complémentarités scientifiques qui permettent de mener à bien des projets pluridisciplinaires répondant aux besoins sociétaux et industriels. L’objectif consiste à renforcer et créer de nouvelles collaborations avec des organismes qui possèdent de fortes compétences dans des domaines connexes. Au niveau régional, les membres du LSR  participent à des groupes de travail (I3S) et des pôles régionaux dans le but de développer des partenariats avec les entreprises locales. Citons de même des collaborations académiques fortes et pérennes avec l’Université de Nîmes, de Montpellier, d’Avignon, de Marseille, l’ENAC, l’ISAE (équipe Facteurs Humains), le LIRMM de Montpellier et les membres du réseau IMT (IMT Mines Albi, Mines Saint-Etienne, Mines ParisTech). 

Au niveau national, les membres du LSR sont impliqués dans trois thématiques phares de l’IMT tels que la thématique phare Risque et cyber sécurité, la thématique phare Systèmes de Production et la thématique phare Ressources et Energies Renouvelables. Le LSR développe également des collaborations avec les grands organismes de recherche tels que l’IRSN, le CEA, l’INRAe, le LAPS IMS (Université Bordeaux I), le LSIS (Université d’Aix-Marseille, IS), le laboratoire ERPI (Université de Lorraine), l’ENSAM Aix-en-Provence, le laboratoire IUSTI (Aix – Marseille Université), l’UTT ou l’ENSOSP 

Le LSR est par ailleurs  membre de réseau de recherche comme l’Association Française d’Ingénierie Système (AFIS), au sein du Pole GSO (Interop’VLab) (interopérabilité des applications d'entreprise et des systèmes), du GDR MACS, et dans le montage de collaborations dans le cadre de l’Institut Carnot M.I.N.E.S (Paris).

Université de Nîmes

logo université de Nîmes

IMT Mines Albi

Logo Mines Albi

Université de Montpellier

Logo UM

Mines Saint Etienne

Logo Mine Saint Etienne

Université d'Avignon

Logo université Avignon

Université Aix-Marseille

Logo université Aix Marseille

Université Nice Sophia Antipolis

Logo Université Nice

Association Française d'Ingénierie Système (AFIS)

Logo AFIS

INCOSE

Logo INCOSE

Institut Carnot Mines

Logo Institut Carnot

Interop - VLab

Logo Interop VLab

A l’échelle nationale et internationale, le LSR a de multiples échanges avec les universités partenaires historiques :Queen’s University (Canada), Universitat Politècnica de Catalunya (Espagne), Université de Mons (Belgique), Università di Bologna (Italie)), Christchurch University (Nouvelle-Zélande), Université Félix Houphouët Boigny (Côte d’Ivoire), University of Borås, (Suède), Universitade de Coimbra (Portugal), Pau Costa Fondation, (Espagne), Duke University (USA), Sherbrooke University (Canada), Université de Laval (Canada), Centre de Recherche Industrielle du Québec), Univ. Espirito Santo (Brésil), Univ. Santa Catarina (Brésil), Univ. Valparaiso (Chili), Univ. Valladolid (Espagne), Univ. Valencia (Espagne).

Collaborations Internationales

 

Contact

Laurent Aprin / Vincent Chapurlat

Direction du Laboratoire des Sciences des Risques

contact-LSR@mines-ales.fr