Terril

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Terril de Pinchonvalles, espace naturel protege par arrete prefectoral de biotope [ 1 ] , a Avion masquant Lens vu de Givenchy-en-Gohelle ( memorial canadien ).
Une halde a flanc de colline a Plancher-les-Mines .

Un terril / t??i(l) /, un terri ou une halde est une colline artificielle construite par accumulation de residus miniers , sous-produits de l' exploitation miniere , composes principalement de schistes et, en plus petite quantite, de gres carboniferes et de residus divers (quelquefois pollues).

Dans le bassin minier du Nord-Pas-de-Calais , pres de 340 terrils ont ete recenses dans les annees 1970, a des fins d'exploitation. Entassement souvent conique, il prend le nom de verse , de terrasse ou de terril plat quand l'accumulation forme un plateau.

Dans certaines regions, notamment le Sud et l'Est de la France , dans le bassin de La Grand-Combe , a Saint-Etienne , anciennement a Longwy ou dans la Vallee de la Fensch , on parle egalement de crassier (terme emprunte au vocabulaire de la metallurgie  : tas de scories de haut-fourneau ).

Les remblais des carrieres sont parfois aussi appeles terrils.

Etymologie [ modifier | modifier le code ]

Selon le Tresor de la langue francaise informatise , le mot vient du wallon terri , qui designait deja vers 1300 - 1400 l'amas de terre et de pierre que l'on retirait du sol pour exploiter une mine. Le mot a pu se confondre avec le terme ≪ steriles ≫ designant notamment les residus issus du triage. Selon Guy Cattiaux , l’orthographe ≪ terril ≫ a ete popularisee en 1906 par un journaliste parisien, qui, voulant en savoir l’orthographe, aurait mal ete renseigne par un mineur qui aurait dit que cela s’ecrivait comme ≪ fusil ≫ (ignorant probablement l’orthographe de cette derniere) [ 2 ] . Le terme se prononce terri et peut aussi s'ecrire de cette facon. Toutefois, la prononciation terril s'est repandue dans la seconde moitie du XX e  siecle.

Presentation [ modifier | modifier le code ]

Terril a Loos-en-Gohelle (Pas-de-Calais) montrant un ≪  angle de talus naturel  ≫.
Le Monte Kali a Heringen.

Un terril peut etre de forme conique, et constituer alors un element marquant du paysage, ou bien plat et s'y fondre completement, surtout si la vegetation s'y est installee. Le terril houiller le plus haut d'Europe se trouve a Loos-en-Gohelle dans l'ancien bassin minier du Nord-Pas-de-Calais  : il est constitue d'un massif de cinq terrils, dont deux cones d'environ 140 metres de hauteur, culminant a 188 metres, depassant ainsi le plus haut sommet de la Flandre , le Mont Cassel .

Le plus grand et plus haut terril issu de l'exploitation de la potasse ( Kaliberg , ≪ Kalium ≫ etant le potassium en allemand et Berg etant la montagne) se situe pour sa part a Heringen , dans le Land de Hesse . Il est compose pour 96 % de chlorure de sodium . Ses dimensions atteignent 250 metres de hauteur, 1 100 metres de longueur et 700 metres de largeur pour une surface de 115  hectares, representant une masse estimee a 236 millions de tonnes, a laquelle s'ajoutent quotidiennement 20 000 tonnes de dechets de l'exploitation [ 3 ] . Il est connu localement sous le nom de Monte Kali , et pose de graves problemes ecologiques, notamment la salinisation de la nappe phreatique resultant du lessivage du terril par l'eau de pluie [ 4 ] . Le Kaliberg de Philippsthal , voisin, est a peine moins imposant.

Les terrils presentent souvent une grande richesse ecologique lorsqu’ils ne sont pas toxiques et steriles. A titre d'exemple, le terril d' antimoine d' Ouche ( Cantal ) est vierge de toute vegetation malgre son age de plusieurs decennies.

Au fil du temps, ils ont ete colonises par toutes sortes de plantes et animaux, quelquefois etrangers a la region. Cette diversite decoule en partie de l'exploitation miniere. Par exemple, parce que les mineurs jetaient leurs trognons de pommes ou de poires dans les wagonnets de charbon , les terrils abritent aujourd'hui une centaine de varietes plus ou moins oubliees d'arbres fruitiers . Il y a aussi proliferation de l' oseille a feuilles d'ecusson, dont les semences ont ete apportees dans les rainures du bois de sapin utilise dans les mines. De plus, par sa couleur sombre, la face sud d'un terril est significativement plus chaude que les environs, ce qui contribue a la diversite ecologique du lieu.
Ainsi le grand terril plat dit terril de Pinchonvalles situe a cheval sur les communes de Lievin et Avion rassemble 200 varietes differentes de plantes superieures et des habitats d'interet patrimonial, pour lesquels il a fait l'objet d'un classement de protection [ 1 ]  ; une trentaine d'especes d'oiseaux y nichent.

Certains terrils abritent des vignobles comme celui du terril n o  7 des charbonnages de Mariemont-Bascoup , a Chapelle-lez-Herlaimont en Belgique , qui produit 3 000  litres de vin par an. La gestion du vignoble est assuree par la societe Tervigne . Ce terril est egalement un de ceux qui ont ete plantes d'essences d'arbres indigenes (hetre, chenes, tilleuls, merisier, ..) ou exogenes (pin de Corse, douglas, sequoia...) rappelant que le nom de "steriles" donne aux residus de la mine ne signifie pas "ne contenant pas de vie", mais "ne contenant pas les mineraux faisant l'objet de l'exploitation".

Types [ modifier | modifier le code ]

Plats [ modifier | modifier le code ]

Les terrils plats sont tres repandus au XVIII e  siecle et XIX e  siecle, le deversement est fait horizontalement sur la longueur. Ils ont souvent une largeur variable. Ils peuvent egalement etre deverses a flanc de colline.

Coniques [ modifier | modifier le code ]

Ces terrils sont construits par des deversement verticaux, lui donnant une forme de cone , ce type est particulierement repandu au XX e  siecle.

Tronque [ modifier | modifier le code ]

Ce type est identique au precedent mais avec un sommet plat.

Modernes [ modifier | modifier le code ]

Les terrils modernes sont formes d'un ensemble de terrils coniques et sont plus massifs. Ce type est apparu avec les grandes infrastructures construites apres la Seconde Guerre mondiale .

Cavaliers [ modifier | modifier le code ]

Ce sont des terrils plats utilises pour installer des voies ferrees.

Ecologie des terrils [ modifier | modifier le code ]

Les terrils presentent des caracteristiques ecologiques uniques du fait de leurs materiaux et de leurs albedo . On y trouve des communautes pionnieres de bacteries, champignons et lichens, puis plantes et animaux, parfois exotiques et parfois extremophiles en raison d'une temperature anormalement elevee pour leur zone geographique et/ou en raison de phenomenes d'acidification ou de teneurs elevees en produits toxiques ou radioactifs. Les bacteries et des champignons eventuellement thermophiles [ 5 ] permettent l'apparition d'un neosol pauvre en certains nutriments. De simples friches apres plusieurs decennies de renaturation plus ou moins spontanee, certains sont devenus des hot-spots de biodiversite a l'echelle de leur region [ 6 ] .

Combustion interne et consequences environnementales [ modifier | modifier le code ]

Un terril semi-conique de teinte rouge et blanche en partie couvert d'arbres.
Le terril rouge de Ronchamp vu depuis un terril reste noir car n'ayant pas brule.

Les plus anciens des terrils houillers contenaient assez de houille pour entrer en combustion lente (reaction d' oxydation ), spontanement ou a la suite d'un incendie de surface [ 7 ] , [ 8 ] . Daniel Ghouzi, au debut des annees 1980, a estime que dans le bassin minier du Nord-Pas-de-Calais, un terril sur trois etait entre en combustion, soit 74 terrils (Ghouzi, 1982, cite par Thiery V et al. [ 9 ] ).

Souvent le phenomene est peu visible (hormis en thermographie infrarouge au sol ou aerienne, qui permet aussi une couverture plus importante d'observation [ 10 ] ), et de ses impacts environnementaux immediats et differes sont egalement discrets ou differes (notamment sur la sante publique et celle des riverains). En outre, le cout eleve d'une extinction, conduit generalement a attendre l'extinction naturelle de la roche carbonee, ce qui peut necessiter plusieurs decennies (ex : le terril d'Avion a brule durant des decennies [ 11 ]  ; celui de la Ricamarie (42) au moins depuis les annees 1950 [ 11 ] et en Inde un terril brule depuis plus d'un siecle [ 12 ] ).
Malgre ces impacts environnementaux, la combustion interne des terrils est parfois encore entretenue (par injection d'eau), comme celle du terril Saint-Pierre a La Ricamarie (a proximite de Saint-Etienne dans la Loire). En effet, les hautes temperatures provoquees par la combustion (plus l'oxydation) du schiste houiller provoquent un thermometamorphisme de ce dernier, qui confere des proprietes nouvelles aux roches, interessantes pour les sous-couches des infrastructures routieres. Les schistes et les gres deviennent rouges, d'ou le nom de schistes rouges . Des projets d'exploitation geothermique de chaleur miniere in situ ont ete etudies [ 13 ] , mais ils sont rendus difficiles par les conditions instables [ 14 ] et tres corrosives du terril en combustion.

C'est l'une des sequelles minieres (retrospectivement reperable par la teinte rouge brique alors prise par les schistes), a gerer dans le cadre de l' apres-mine [ 10 ] . Une combustion peut survenir dans tout crassier contenant encore du charbon, mais aussi en profondeur dans le sous-sol a l'interieur de mines desaffectees. L'extinction de tels incendies necessite generalement un decaissage complet, operation le plus souvent impossible a realiser pour des raisons techniques et financieres. L'arrosage est en effet inefficace et l'injection d'eau sous pression contre-productive du fait de l'oxygene apporte (il existe meme un risque d'explosion).

Cette combustion en profondeur pose plusieurs problemes :

  • Des problemes de stabilite structurelle et risques d'explosion  : Les materiaux se dilatent et se deforment (avec eventuelle formation de cavites susceptibles de s'effondrer) tandis que les plantes qui fixent les sols par leurs racines et stabilisent les pentes peuvent mourir. Le risque d'instabilite de pente augmente [ 15 ] , [ 16 ] ). Des ≪ water-gas ≫ (compose gazeux explosif a l'air) peuvent etre produits et un glissement de terrain peut aussi etre accompagne de ≪ nuages de poussieres inflammables ≫ [ 16 ] . Les terrils presentent alors un danger accru de glissement de terrain . La catastrophe d'Aberfan au Pays de Galles , survenue le vendredi , en est un exemple. Elle a fait 144 morts, dont 116 ecoliers ages de sept a dix ans et cinq instituteurs. C'est souvent apres ou lors de fortes pluies que les effondrements ou les glissements de terrain se produisent [ 10 ]  ; En France, l'explosion du terril de Calonne-Ricouart dans la nuit du a tue 6 personnes et couvert 3 hectares de cendre (Masalehdani, 2013) et dans le bassin de Donetsk (Ukraine) dans les annees 1930 ce sont des immeubles de 3 etages qui ont ete ensevelis [ 7 ] .
  • Des problemes climatiques. En effet, la combustion est source de gaz a effet de serre [ 17 ] , [ 7 ] , dont de CO 2 (Misz-Kennan et Fabia?ska, 2011). Or il est estime qu'a l'echelle mondiale, entre 100 et 200 millions de tonnes de CO 2 seraient ainsi liberees dans l'atmosphere, soit cinq fois ce qui est libere au niveau francais par les transports (tous transports confondus), ou encore 6 % du CO 2 produit mondialement. [ref. necessaire]
  • Des problemes ecotoxicologiques  : On a constate sur les terrils en combustion des phenomenes ecotoxicologiquement importants avec notamment la formation de ≪ microefflorescences minerales ≫ aux abords des fissures trouvees en surface des restes schisteux soumis a auto-echauffement [ 18 ] . Pour le petrographe , les parageneses de ultra-haute temperature a pression ambiante sont tres inhabituelles avec dans le cœur du terril des temperatures pouvant depasser 1 000   °C voire atteindre 1 300   °C [ 7 ] . Elles expliquent l'apparition sur le substrat de mineraux complexes sous forme d'efflorescences minerales. Ceci explique aussi la production de gaz dont la composition chimique est egalement inhabituelle [ 19 ] . Les efflorescences peuvent contenir des mineraux organiques rares dans la nature. Une etude de ces efflorescences faites sur des terrils du bassin houiller de Basse Silesie (Pologne) a mis au jour ≪ un large eventail de composes inorganiques et organiques, tres variables dans leur presence et les concentrations, meme dans des echantillons provenant d'un meme terril ou du meme bassin houiller ≫ . Cette variete semble refleter la variete de composition chimique des produits en auto-echauffement, liee aux situations (taux d'oxygene notamment) et a la teneur initiale des restes plus ou moins charbonneux en mineraux et matiere organique . La duree de l'echauffement et la temperature atteinte ainsi que la composition des gaz emis et la temperature des jets de gaz et leur variations temporelles selon la profondeur expliquent ces variations. Le dioxyde de carbone et le monoxyde de carbone sont toujours dominants dans les gaz emis, avec des composants supplementaires dont le sulfure de carbonyle , le sulfure de carbone , le methane , des n- alcanes , n- alcenes , iso-alcanes , des alcanes cycliques, du chloroforme et du benzene (ainsi que ses derives alkyles) notamment issus de la condensation de gaz de pyrolysation [ 20 ] , [ 21 ] de la matiere organique charbonneuse. Les efflorescences "fleurissant" aux events et fissures. Leur composition varie grandement selon le site d'echantillonnage ; elles sont notamment constituees de phenanthrene ( ravatite ), phthalimide ( kladnoite ), et 9,10- anthraquinone ( hoelite ), de soufre , de chlorure d'ammonium . Le terril en combustion se comporte donc comme un reacteur chimique capable de synthetiser des composes complexes et pour certains toxiques (benzene cancerigene ou encore hydrocarbures insatures, sulfures , chloroforme et phtalimides ( kladnoite )). Enfin, les polluants issus du terril peuvent gagner les nappes sous-jacentes et les contaminer. Certains types de charbons (naturellement plus radioactifs, riches en mercure, ou bitumineux) seront sources d'emissions volatiles posant des problemes ecotoxicologiques et sanitaires supplementaires [ 22 ] , [ 23 ] .
  • difficulte de monitoring et de prevision . Ce monitoring est important pour des raisons de securite, et parce que l'auto-echauffement d'un terril annonce une probable auto-combustion. Or une telle combustion est toujours associee a des emissions de gaz potentiellement explosif (methane) [ 24 ] , [ 25 ] , a effet de serre [ 26 ] et toxiques et polluants.
    Les retours d'experience montrent en toute qu'etudier in situ la temperature et les gaz d'un terril en combustion peut etre dangereux (Cf. cas documentes d'inhalation de gaz toxiques et de radon radioactifs, de combustion de chaussures, d'effondrement du sol sous les pieds de l'observateur).
    L'imagerie infrarouge satellite (a partir de Landsat notamment) [ 27 ] a permis de reconstituer l'≪ histoire thermique ≫ de terrils et de decouvrir des combustions internes, par exemple en Inde [ 28 ] ou encore dans le bassin houiller de Donetsk ( Ukraine ), mais elle reste imprecise. La thermographie aerienne faite par des avions puis par des drones ont une bien meilleure resolution, mais ne renseignent que sur la situation du moment [ 29 ] , [ 30 ] . Pour ameliorer les etudes prospectives, on cherche a mieux comprendre [ 31 ] et a modeliser ce type de combustion : des logiciels de mecanique des fluides numerique combinent les donnees issues de la geologie et mineralogie [ 32 ] , [ 33 ] , de la thermographie aerienne , et celles issues de sondes de temperature et capteurs de gaz poses a diverses profondeur pour tenter de modeliser les phenomenes complexes de la combustion interne de terrils dans les 3 dimensions et dans le temps [ 34 ] , [ 12 ] . Modeliser la direction de la combustion interne permet d'anticiper la donation du risque a venir [ 35 ] .

Le devenir des terrils [ modifier | modifier le code ]

Terrils du 11/19 a Loos-en-Gohelle surplombant Lievin . Vu de Givenchy-en-Gohelle ( memorial canadien ). Ce sont les terrils houillers les plus hauts d'Europe, avec 182  m et 184  m .
Ancien terril de la mine de Carling situe a proximite du puits Saint-Max.
  • Marques imposantes et durables dans le paysage, les terrils miniers sont un enjeu de taille dans l'amenagement urbain des villes et regions qui les ont vus naitre. Apres une phase de valorisation commerciale (exploites a la maniere d'une carriere de materiaux), presque systematique, l'idee de les supprimer n'a meme pas ete discutee. L'operation est inutile et parfois trop couteuse d'une part, mais surtout cette idee heurte la sensibilite des habitants, attaches a cet element de leur paysage et patrimoine . La question du devenir des terrils reste posee. Doivent-ils etre proteges et rester en l'etat (mais une vegetation spontanee tend a les recouvrir) en tant que temoignages de l'histoire miniere ou peuvent-ils connaitre une reconversion ? Diverses reponses ont pu etre apportees.
  • Les steriles de certaines mines contiennent des substances indesirables et ecotoxiques . Des mesures et recherches [ 36 ] faites sur les crassiers de la mine d'uranium Ranger (Australie) ont montre que des terrils de steriles rocheuses non geres sont 10 a 100 fois plus sensibles a l' erosion que les versants adjacents naturels constitues du meme materiau. Selon ces etudes, ≪ les matieres limoneuses et argileuses sont les premieres a etre erodees, et il y a de solides preuves qu'il n'existe pas de seuil bas en dessous duquel l'erosion n'existe pas et que meme le plus petit des flux d'eau traversant un crassier de steriles peut l'eroder et transporter certains materiaux ≫ [ 36 ] . La surface erodable d'un terril et l'elimination preferentielle des particules fines limono-argileuses peuvent degrader les ecosystemes a la fois sur le terril et en aval de ses pentes. Une vegetalisation geree peut fortement limiter ces risques [ 36 ] .
  • Que faire des terrils plus ou moins toxiques des anciennes mines d' argent , d' arsenic , de plomb et autres ? Ceux-ci sont assez frequents en France dans le Puy-de-Dome (par exemple : vallee de la Sioule ), dans le Cantal (par exemple : terril d' antimoine dans la vallee du ruisseau Bussac au nord de Massiac , longueur 250  m a flanc de vallee, visible avec sa couleur jaune et son absence de vegetation malgre son age et qui s'ecoule tranquillement dans le ruisseau, puis dans l'Alagnon et l'Allier). Les exploitants des mines se sont evanouis et l'Etat qui est second responsable selon le code minier (apres le proprietaire souvent incapable de faire face aux couts), fait le minimum sur le terrain et va faire disparaitre le code minier d'ici une dizaine d'annees pour se desengager de ce fardeau [ref. necessaire] .
  • Les terrils des Mines de Potasse d'Alsace sont constitues d'un melange de chlorure de sodium, d'argile et de marnes. Avec le temps, le lessivage des terrils par les eaux de pluie a entraine une partie du chlorure de sodium dans la nappe phreatique, provoquant une pollution saline chronique. Ainsi, apres la fin de l'exploitation des mines, entre les annees 1960 et 2000, ces terrils ont fait l'objet d'un traitement par dissolution acceleree par des jets d'eau associes a des dispositifs de captage. Ainsi, ces terrils ont reduit parfois de plus de moitie leur hauteur et ne se sont alors plus constitues que de roches non salines. Ils se sont ensuite stabilises par vegetalisation.
  • En Belgique , les terrils des bassins de la Meuse et de la Sambre sont consideres comme faisant partie integrante du paysage. Ces ≪ montagnes belges ≫ temoignent du riche passe minier du sillon Sambre-et-Meuse . Une demande de classement a la liste du Patrimoine mondial a ete deposee a l' UNESCO [ 37 ] .

Exploitation [ modifier | modifier le code ]

La combustion lente de certains terrils (voir ci-dessus) est la cause d'un phenomene de vitrification des schistes qui acquierent ainsi des capacites mecaniques suffisantes pour en faire des materiaux de construction routiere . Certains connaissent donc une seconde vie en etant exploites dans ce but, comme les terrils coniques de la fosse n o  16 derriere le site du 11/19 a Loos-en-Gohelle ( Pas-de-Calais )

Certains terrils contiennent du charbon en quantite notable et l'evolution des techniques permet parfois de les exploiter a nouveau.

Recuperation du charbon sur le terril de Boussu-Bois Saint Antoine et abandonne apres la faillite de la societe d'exploitation.

Loisirs, patrimoine et culture [ modifier | modifier le code ]

Terril du Bois du Cazier  : un musee en hommage a la plus grosse catastrophe miniere de Belgique.

Lorsqu'ils ne sont pas toxiques (comme les terrils de mines de plomb, d'argent, d'arsenic, d'antimoine et autres), les terrils qui n'ont pas ete exploites sont generalement peu a peu reconvertis en espaces verts ou de loisirs et ouverts au public. Ils presentent un interet pedagogique environnemental certain, notamment parce qu'ils abritent des ecosystemes particuliers (en raison de la chaleur interne du terril et du fait qu'ils n'ont pas recu d'engrais, ni de pesticides, et qu'ils n'ont jamais ete cultives). Ils peuvent a ce titre etre inscrits dans une trame verte locale (Trame verte du bassin minier du Nord/Pas-de-Calais par exemple) ou regionale auxquelles ils apportent des habitats de substitution, voire une faune et une flore localement nouvelles. Les terrils tels que, par exemple, le site de Sabatier, dans le Parc naturel regional Scarpe-Escaut sont reconquis par des plantes dont les graines sont apportees par le vent et les animaux. Les terrils du nord de la France abritent ainsi des plantes mediterraneennes aussi bien que continentales.

Sommet du terril d' Abbaretz avec ses quatre tables de panorama.

L'ouverture des terrils au public peut etre source de decouverte, mais aussi de degradation de leur environnement. D'autre part des problemes de securite peuvent se poser sur les fortes pentes (risques de glissades, d'effondrement ou de glissement de terrains). Tres localement des risques peuvent etre lies a la combustion du terril (jusqu'a 70   °C a 20  cm de profondeur) ou en raison d'emissions de gaz ( grisou ) ou de pollutions relictuelles. Pour aider les collectivites, un manuel des bonnes pratiques en matiere de regeneration d'espaces degrades en milieux urbains de l'Europe a ete publie par le programme europeen RESCUE en 2005 [ 38 ] et la mission bassin minier a publie un guide de bonnes pratiques pour l'ouverture des terrils au public [ 39 ] .

Le terril de la fosse n° 3 - 3 bis des mines de Nœux devenu piste de ski.

Certains terrils sont utilises pour diverses activites sportives ; a Nœux-les-Mines ( Pas-de-Calais ), une piste de ski synthetique a ete amenagee sur un ancien terril. C'est l'idee la plus originale, souvent citee en exemple. Le parapente est pratique sur les terrils du 11/19 a Loos-en-Gohelle. Dans le Parc naturel regional Scarpe-Escaut , une association sportive de Raismes (pres de Valenciennes), la Course des Terrils, rend a sa maniere hommage depuis 1984 a ces emblemes du nord de la France : leurs pentes raides, dont celles du site Sabatier, offrent de redoutables difficultes, tres appreciees des amateurs de course a pied d'endurance. Tous les cinq ans, les terrils sont egalement escalades et devales de nuit, a la seule lueur de la lampe frontale des coureurs, puisqu'une epreuve nocturne exceptionnelle y est organisee, couplee a une illumination pyrotechnique du chevalement encore en place sur le site.

Terril du Crachet a Frameries , situe cote du Parc d'Aventures Scientifique et de Societes (PASS) .

En Belgique , le ≪ Sentier des Terrils ≫ (ou ≪ Transterrilienne ≫ [ 40 ] ) traverse la Region wallonne d'ouest en est sur 200  km . La chaine de quelque 1 200 terrils suit les anciens bassins houillers dont les principaux sont ceux du Borinage ( Mons ), du Centre ( La Louviere ), de Charleroi et de Liege [ 41 ] . Tout au long de la chaine, de nombreux musees sont presents en vue de preserver le patrimoine historique comme le Pass a Frameries , le Grand Hornu , le Bois du Luc , le Bois du Cazier et Blegny-Mine .

Voir aussi [ modifier | modifier le code ]

Articles connexes [ modifier | modifier le code ]

Liens externes [ modifier | modifier le code ]

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Bibliographie [ modifier | modifier le code ]

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References [ modifier | modifier le code ]

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