Letteratura scientifica selezionata sul tema "Transition biophysique"

Partant des débats actuels sur la bioéconomie, cet article propose une réflexion sur la notion de ressources en géographie. Son objectif est plus précisément d’ouvrir un dialogue entre le modèle éprouvé des ressources territoriales et les pistes proposées par la géographie critique des ressources. Bien que partageant la même conception relationnelle, ces deux courants de pensée ne possèdent en effet ni la même généalogie, ni les mêmes marqueurs et objectifs. Mais loin d’opposer ces approches, cet article souligne l’intérêt de les combiner pour appréhender des trajectoires de transition qui tendent à redéfinir, non sans ambiguïtés, les porosités entre développement territorial, logiques industrielles et processus biophysiques. L’exploration des nouveaux usages du bois dans le Sud-ouest de la France met ainsi en lumière le poids des héritages et des coordinations situées, mais aussi des contingences naturelles et des rapports de pouvoir dans la (re)valorisation de ressources locales qui relèvent, en définitive, autant de la spécificité territoriale que de la logique d’accumulation. Cette réflexion invite in fine à considérer que la géographie critique des ressources peut, par l’attention portée aux rouages matériels et politiques des usages industriels de la « nature », aider à mieux comprendre la recomposition des modèles productifs dominants et, ce faisant, contribuer à actualiser le modèle alternatif des ressources territoriales.

Le concept de « One Health » a été développé dans les années 2000. Il définit un espace de développement sûr et équitable pour l’humanité, basé sur des processus biophysiques qui régulent la stabilité de la planète. Nous exposons trois outils qui peuvent être utilisés pour sensibiliser le grand public et les médecins généralistes, en particulier, au concept de « One Health » : 1) Les ateliers de philosophie, une pratique éducative basée sur la sagesse du public, qui cherche à développer une pensée réflexive, créative et critique, en utilisant des discussions démocratiques ; 2) La Fresque du Climat, un outil de sensibilisation créé en 2018 au cours duquel un groupe découvre les liens entre nos activités humaines et leurs conséquences, notamment sur la santé humaine ; 3) Le jeu sérieux 2 Tonnes, un atelier immersif pour imaginer le futur et agir ensemble pour le climat. Ces outils de sensibilisation continuent d’évoluer, s’adressant à un public toujours plus large. Dans cette revue narrative, nous nous sommes intéressés à l’évaluation de l’impact réel de ces pratiques sur la prise de conscience et les changements de comportement des personnes ayant suivi ces formations. Les premières études semblent indiquer un faible impact de ces formations sur les comportements. D’autres outils devront être inventés pour permettre une véritable transition écologique et citoyenne, le passage à l’action.

En Côte d’Ivoire, l’agroforesterie devient une notion incontournable après une déforestation massive pour les cultures de plantation. Depuis les années 2010, le terme se généralise dans le vocabulaire politique, les normes internationales de durabilité et la communication des entreprises chocolatières. Cette note examine comment l'agroforesterie s’est imposée dans l'agenda politique ivoirien. Adoptant une approche compréhensive et à partir d’une soixantaine d’entretiens et des documents politiques, elle analyse la manière dont la notion d’agroforesterie est mobilisée en Côte d’Ivoire, les instruments de sa promotion et les controverses qu’elle suscite. D’abord, ce travail montre que la mise à l’agenda de l’agroforesterie en Côte d’Ivoire se fait suivant des canaux pluriels. Différents instruments de promotion de l’agroforesterie se côtoient, tels que les normes de certification privée, la norme africaine régionale de durabilité pour le cacao, les paiements pour services environnementaux ou encore un dispositif national dit « Agro-Forêt », issu du nouveau Code forestier. Ensuite, malgré le consensus sur la promotion de l'agroforesterie, sa définition large permet à des acteurs aux intérêts divergents de s'approprier le concept. Ce travail met par ailleurs en évidence la pluralité des objectifs et des perspectives que recouvre la notion en Côte d’Ivoire. Il identifie ainsi des controverses concernant les critères du système agroforestier, sa finalité, la place des agriculteurs, l’échelle d’analyse et la temporalité à considérer. En définitive, cette note contribue à expliciter les traductions politiques plurielles d’une notion issue des sciences. Les liens complexes entre les recherches biophysiques et la pratique politique soulignent l'importance de prendre en compte cette interface pour une meilleure conception de l'agroforesterie et une transition efficace.

Depuis plusieurs années, les approches socio-métaboliques explorent les aspects biophysiques des sociétés, ses impacts sur l’environnement et ses stratégies d’adaptation. Le métabolisme agri-alimentaire, défini comme l’ensemble des processus de prélèvement et de transformation de matières et d’énergie en vue de la consommation alimentaire, incluant les déchets qui en résultent, constitue un cadre renouvelé pour les agronomes s’intéressant aux transitions alimentaire, agricole et énergétique à l’échelle territoriale. Dans cet article, nous résumons les fondements des approches socio-métaboliques puis synthétisons des travaux réalisés à l’échelle d’un territoire périurbain situé au sud-ouest de l’agglomération parisienne, portant sur le diagnostic des flux et la prospective territoriale. Nous dressons enfin des perspectives de travaux en agronomie visant à approfondir les connaissances sur les systèmes agricoles impliqués dans les métabolismes agri-alimentaires. Ces connaissances forment également une base de réflexion pour les acteurs locaux afin de limiter l’impact des activités anthropiques sur la biosphère et participent ainsi d’une gestion collective des territoires. Mots-clés : approche métabolique, transition, diagnostic, diversité, périurbain

Un modèle d'agriculture développé au cours de la deuxième moitié du XXe siècle a amené à considérer les éléments naturels et les processus biophysiques comme des facteurs limitants pour atteindre un optimum de production. A l’inverse, aujourd’hui, des injonctions politiques valorisent le rôle de la biodiversité dans le processus de production par le développement notamment de l’agroécologie, ce qui soulève de nouveaux enjeux dans les systèmes productifs notamment en termes de savoirs à mobiliser. Nous présentons dans quelle mesure les écosavoirs répondent aux exigences soulevées par la mise en œuvre de l’agroécologie. Nous examinerons tout d’abord les spécificités des écosavoirs ainsi que les raisons de leur pertinence face aux enjeux de l’écologisation des pratiques. Nous explorerons ensuite les changements paradigmatiques d’ampleur que nécessite leur usage et les difficultés que cela induit, entre une interrogation des rapports à la nature, le besoin de désapprentissage de ses certitudes et la mobilisation du corps.

International audience Dynamic spatial models are important tools for the study of complex systems like environmental systems. This paper presents an integrated model that has been designed to explore land use trajectories in a small region around Maroua, located in the far north of Cameroon. The model simulates competition between land use types taking into account a set of biophysical, socio-demographic and geo-economics driving factors. The model includes three modules. The dynamic simulation module combines results of the spatial analysis and prediction modules. Simulation results for each scenario can help to identify where changes occur. The model developed constitutes an efficient knowledge support system for exploratory research and land use planning. Les modèles spatiaux dynamiques sont des outils de très grande importance pour l'étude des systèmes complexes comme les systèmes environnementaux. De plus, une approche intégrée est indispensable lorsqu'on veut avoir une compréhension plus complète du comportement de ces systèmes. Cet article décrit les bases d'un modèle intégré développé pour explorer les trajectoires d'utilisation de l'espace dans la région autour de Maroua, à l'Extrême Nord du Cameroun. Le modèle simule la compétition entre différentes catégories d'utilisation de l'espace en prenant en compte l'influence d'un ensemble de facteurs biophysiques, sociodémographiques et géoéconomiques. On distingue trois principaux modules. Le module de simulation dynamique combine les résultats des modules d'analyse spatiale et de prédiction. La calibration et la validation du modèle ont été effectuées pour la période entre 1987 et 1999, et la simulation des changements entre 1999 et 2010. Trois scénarios ont été formulés en s'appuyant sur l'analyse des tendances observées et les hypothèses de transition du système d'utilisation de l'espace. Les principales dynamiques observées concernent le développement de la culture maraîchère et l'extension de la culture du sorgho de contre saison qui induisent une compétition plus importante et des conflits. Les résultats de simulation pour chaque scénario permettent d'identifier des zones prioritaires pour toute intervention allant dans le sens de l'intensification ou d'une gestion intégrée et plus durable de l'espace. Le modèle développé constitue ainsi un outil de recherche exploratoire et un support de connaissances utilisable pour la planification de l'utilisation de l'espace. Une utilisation est envisageable pour initier toute concertation ou négociation entre les acteurs concernés par la gestion de l'espace.

Cette thèse décrit la réalisation d’un nanocalorimètre dynamique différentiel pour l’étude de la transition vitreuse. Le capteur microfabriqué, la chaine de mesure de bas niveau de bruit et de grande stabilité, ainsi que l’environnement thermique du capteur sont décrits en détails. La méthode de mesure utilisée est une méthode fréquentielle dans laquelle l’amplitude et la phase de la température oscillante sont mesurées avec une grande résolution. La résolution du nanocalorimètre sur le module de la capacité calorifique complexe est de ∆|C_p^* |/|C_p^* |  ± 0,001 %, et sur la phase de l’oscillation de température est de ∆φ/φ  ± 0,0005 %. La résolution est environ mille fois plus élevée que celle des calorimètres à modulation de température commerciaux. Les potentialités du nanocalorimètre pour l’étude d’effets thermodynamiques et cinétiques fins sont démontrées sur un modèle de polymère vitreux, le poly(acétate de vinyle). Des effets nouveaux et trop tenus pour être détectés avec des calorimètres classiques ont été mesurés. Le module de la capacité calorifique complexe et la phase de l’oscillation de température présentent des relaxations temporelles de faible variation dans l’état de liquide surfondu comme dans l’état vitreux. De plus, le dégel des degrés de libertés internes structuraux du polymère peut, suivant l’histoire thermique suivie par le matériau, se réaliser en deux étapes lors du réchauffement. Ce double dégel n’est visible que sur la dérivée en température du module de la capacité calorifique complexe. En conclusion, la résolution, la stabilité et la répétabilité du nanocalorimètre sont particulièrement adaptées à des mesures nanocalorimétriques fines pour l’étude thermodynamique et cinétique de systèmes complexes hors équilibres dont les verres font partie
This thesis reports the working principle and the building up of a dynamic differential nanocalorimeter to the study of the glass transition. The micro-fabricated sensor, the low noise and highly stable measurement chain, as well as the thermal environment of the sensor are described in details. The measurement method is a spectroscopic method in which the amplitude and phase of the oscillating temperature are measured with a high resolution at different frequencies. The resolution of the nanocalorimeter on the measurement of the complex heat capacity module is ∆|C_p^* |/|C_p^* |  ± 0,001 %, and on the phase of the temperature oscillation is ∆φ/φ  ± 0, 0005 %. This resolution is about one thousand times higher than that of the commercial temperature modulated calorimeters. The potentialities of the nanocalorimeter for the study of fine thermodynamic and kinetic effects are demonstrated on a model of glassy polymer, the poly(vinyl acetate). New effects which are too fine to be detected by conventional calorimeters have been measured. The modulus of the complex heat capacity and the phase of the temperature oscillation exhibit small relaxational effects of low amplitude either in the super-cooled liquid state or in the glassy state. In addition, according to the thermal history followed by the material, the structural recovery of this polymer can take place in two steps during the heating. These two steps are visible only on the temperature derivative of the modulus of the complex heat capacity. In conclusion, resolution, stability and repeatability of the nanocalorimeter are particularly suitable for fine thermodynamic and kinetic study on out of equilibrium complex systems such as glasses

Les méthodes d’amélioration des procédures de cryoconservation sont traditionnellement basées sur l’empirisme. Pour s’en démarquer, nous sommes repartis des modèles biophysiques développés pour décrire les procédures en s’appuyant sur 2 méthodes. La 1ère méthode a consisté au développement de techniques de simulation des procédures en caractérisant l’utilisation du Snomax dans l’appareil DSC. Nous avons montré que le contrôle de la température de nucléation (Tn) est possible en choisissant les conditions expérimentales (volume d’échantillon et concentration en Snomax) qui influencent les probabilités de présence de 3 sous-populations d’INA des protéines de P. syringae. La possibilité d’effectuer des simulations a pu être validée pour certaines plages de surfusion dans les solutions de cryoconservation. Ceci a permis la caractérisation des effets physiques influencés par Tn et qui interviennent au cours des procédures et d’alimenter les modèles biophysiques de cryoconservation. La 2ème méthode a consisté à la modification de la composition des solutions afin de réduire le recours au DMSO (cytotoxique) en utilisant des composés de type oligosaccharides : les COS. Après vérification de la biocompatibilité des COS avec des cellules embryonnaires, la caractérisation de l’influence thermodynamique des COS a été effectuée. Il a été montré que les COS sont des cryostabilisateurs qui se lient à une petite quantité de molécule d’eau et n’en affecte pas les propriétés physicochimiques. Les COS peuvent donc être introduits dans le milieu extracellulaire sans risque d’accélérer la déshydratation cellulaire. De plus, il a été montré qu’ils favorisent la gélification du milieu extracellulaire, laquelle est fonction de la proportion massique d’eau en solution résiduelle. Cette gélification fige une partie du système ce qui favorise sa stabilisation au passage des zones de températures à risques de recristallisation
We wished to move aside classical cryopreservation procedure improvements that are based on empiricism and to focus on existing biophysical models in order to describe procedures. We based our study on two methods. The first method consisted in developing the methods for the simulations of procedures, by characterizing the use of Snomax in a DSC device. This study highlighted that the nucleation temperature (Tn) control is possible under precise experimental conditions (sample volume and Snomax concentration) that influence the presence probability of 3 INA subpopulations of the P. syringae protein aggregates. The possibility to simulate the cryopreservation procedures has been achieved for some supercooling ranges within complex cryopreservation solutions. Consequently, it has been possible to characterize the physical effects influenced by Tn and involved within procedures. These results will participate in supplying cryopreservation biophysical models. The second method aimed to modify the composition of cryopreservative solutions in order to reduce the DMSO use (because of its cytotoxicity), using extracellular CPA components: the chitooligosaccharides COS. Subsequent to the biocompatibility verification of the COS with embryonic cells, the thermodynamic influence of the COS has been characterized. Therefore, it has been demonstrated that COS are cryostabilizers that link themselves to a small number of water molecules and does not influence its physicochemical properties. Consequently, COS can be added within the extracellular space without any risk to accelerate the cell dehydration. It has been demonstrated that COS favor the gelation of the extracellular space and that this gelation relies on the mass proportion of water in the residual solution. This gelation immobilizes a part of the system and therefore favor its stabilization when the temperature reaches the risky recrystallization range

Dans cette thèse un modèle très simple de l'ADN est introduit. Il représente la double hélice de Watson et Crick (ADN B) avec deux degrés de liberté pour chaque paire de bases: le rayon de la paire et son angle de rotation hélicoi͏̈dal. Les solutions de petites amplitudes de la dynamique non linéaire du modèle à température nulle sont des ouvertures couplées avec des déroulements, localisées et qui se propagent le long de la double hélice. Une approche a été developpée sur ce modèle pour étudier les modes collectifs de vibration de la double hélice d'ADN b en solution et a température ambiante. Les résultats obtenus, en particulier le spectre, les relations de dispersion et la longueur de cohérence des modes sont compares avec les données de spectroscopie Raman et de diffusion de neutrons. La mécanique statistique du modeler, grâce à la méthode de l'intégrale de transfert, permet d'étudier la transition de dénaturation. On décrit cette dernière comme une transition de phase du premier ordre, de la phase fermée ADN B a la phase ouverte ADN D, qui peut être induite par l'augmentation de la température t ou par un couple de torsion t applique sur un bout de la molécule en tenant l'autre bout fixe. La région de coexistence des phases ADN B et ADN D est paramétrisée par le degré de déroulement de l'hélice. On obtient en fonction de T, l'énergie libre de dénaturation, le diagramme de phase dans le plan T, et les isothermes dans le plan. Ces résultats sont en bon accord avec les données expérimentales classiques obtenues sur une solution de molécules d'ADN (par l'électrophorèse sur gel, des mesures calorimétriques et par la spectroscopie UV) et avec les données, récemment obtenues par la micromanipulation d'une seule molécule d'ADN soumise a une force de tension et un couple de torsion.

Nous avons développé une méthode pour étudier la structure de molécules d’ADN étirées mécaniquement. Les échantillons sont des films d’ADN constitués de macromolécules bien orientées et produits par un procédé de filage en milieu humide. Du fait que les molécules sont déjà orientées à la fabrication, les forces appliquées par la suite peuvent directement induire des transitions structurales. La transmission des forces entre molécules voisines est possible grâce à la réticulation par le formaldéhyde, l’éther diglycidique d’éthylène glycol ou des bis-intercalants. L’efficacité des produits réticulants est testée par électrophorèse en gel et en étudiant les propriétés élastiques des films d’ADN traités. Nous avons, pour la première fois, donné une preuve de la réticulation intermoléculaire d’ADN par le formaldéhyde. La structure du complexe ADN-formaldéhyde a été caractérisée par diffusion Raman, ce qui nous a permis de distinguer entre réticulation et dénaturation. Le maintien à une valeur constante et à un niveau assez élevé de l’humidité relative des films se traduit dans les échantillons par la présence d’ADN sous la forme B. La dynamique à basses fréquences pendant l’hydratation et la déshydratation sont suivies par spectroscopie terahertz résolue en temps. Nous avons observé pour la première fois des différences en transmission selon l’orientation, parallèle ou perpendiculaire au champ électrique terahertz, des films. Les temps caractéristiques de la transition de la forme A vers la forme B des échantillons sont confirmés par les résultats de la diffusion Raman. L’inclinaison des paires de base pendant l’étirement des films d’ADN est étudiée par biréfringence. Dans le cas des films réticulés, la biréfringence décroît. Le changement de distance entre les paires de base est mesuré par diffraction X. Nous avons observé des réflexions inconnues et discutons les possibles interprétations physiques et structurales. Un reflet méridional qui correspond à une périodicité de 7,4Å provient probablement d’une conformation étirée et non-hélicoïdale. Le reflet disparaît quand on réduit l’humidité relative et que l’on déshydrate l’échantillon. Nous avons montré que l’enchevêtrement des molécules d’ADN dans les films induit un certain degré de «réticulation», en accord avec ce qui a été rapporté dans la littérature. L’augmentation du débit pendant le filage en milieu humide permet de commencer à étirer l’ADN.

Thèse de doctorat : Physique : Strasbourg 1 : 2007. Thèse de doctorat : Physique : Konstanz - Allemagne : 2007.
Thèse soutenue en co-tutelle. Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 135-148.