Rozprawy doktorskie na temat „Module de conservation”

Cape Town is a unique city. It has a global biodiversity hotspot, in the midst of an urban area. Historically, nature conservation practice excluded and marginalized certain groups of people based on their race and class. This has led to peoples&lsquo
disconnection from nature. Rapid biodiversity loss is a major concern for conservators. In the last three decades, there has been a paradigm shift in conservation practice in certain parts of the world. The Cape Flats Nature programme based in Cape Town followed suit and aimed to stimulate a bottom-up participatory approach to conservation and replace the traditional top-down management strategy. The programme was tasked to reconcile the challenges of complex and conflicting relationships between urban poverty, unequal access to resources and biodiversity conservation. This study was aimed at investigating the relationships between conservation management, community partners and urban conservation areas. These relationships are vital for the progression of new conservation practice in places where people live and work. In addition, the transformative aspects of conservation in relation to social inclusion and the shift in conservation approaches was investigated. The study was conducted at five of Cape Town&lsquo
s nature reserves, Edith Stephens Wetland Park, Macassar Dunes, Harmony Flats, Wolfgat and Witzands Aquifer Nature Reserves. Data collection included in depth interviews with key informants from various conservation organizations, the Cape Flats Nature Programme team, the managers of the selected reserves and community partners. Others included observational methods and analysis of secondary data. It was found that relationships between conservators and local communities are not easily created and maintained but relationships regardless of its depth are equally beneficial to communities and the conservators. Balancing social needs with conservation needs is a struggle for conservators but many successes came in cases where this balance was realized. In addition, the transformation of conservators&lsquo
identity has changed community perceptions of conservation practice holistically. Although, many informants feel that transformation continues to remain unequal.

This dissertation explores local people's framing of externally driven biodiversity conservation approaches in the context of transfrontier conservation initiatives. It uses data from the Madimbo corridor, a specific locality within the Great Limpopo Transfrontier Conservation Area, situated to the northeast of South Africa along the South Africa-Zimbabwe boundary. It shows that livelihoods, historical experiences with external interventions and exclusion from policy-making processes and programme implementation influence local strategies for engaging with external interventions. Thus, an analysis of framing of external interventions at a local level should establish the following: the role of natural resources in sustaining local livelihoods
local historical experiences with an external intervention
iii) the nature of multi-level actor interactions from local resource dependent people, to national, regional and global actors involved in or affected by an intervention. The study uses a detailed case study of Bennde Mutale village to trace local people&rsquo
s ideas, ways of speaking and actions in response to the implementation of a large-scale transfrontier conservation initiative. The study finds that local livelihoods play a central role in local responses to the changes that transfrontier conservation bring upon people's lives. Many see further exclusion, while some also see and hope for a restoration of the socio-cultural border region. The globally significant biodiversity - to be conserved for &lsquo
future generations&rsquo
&ndash
at the same time constitutes the natural resources that sustain local people&rsquo
s livelihoods. Further, local livelihoods are more diverse than is commonly acknowledged in literature advocating for transfrontier conservation. This lack of acknowledgement of local diversification contributes to the main observation made in this study: that current processes of transfrontier conservation end up replicating and re-inventing the multiple forms of exclusion that have characterised state conservation practices for over a century. While transfrontier conservation enables the freer movement of wildlife, it in fact further constrains the movements of people whose mobility within less closely controlled border regions remains centrally important to survival. At the same time, state actors come into the area with contradicting and conflicting demands ranging from the beneficial advocacy role for land rights to the enforcement of conservation through fences and game rangers, experienced as a direct infringement on livelihood possibilities. The study concludes that there is a need to rethink transfrontier conservation interventions. The diversity of local livelihood approaches needs to be considered more centrally and clearer understanding needs to be developed of how the promises of opportunities, betterment of lives and increased human mobility actually unfold in practice. In order to succeed and deliver on site - not only to high-class tourists seeking to view unique biodiversity but to local people - transfrontier conservation efforts need to engage multiple actors directly from the ground up and throughout the process of policy-making, programme conceptualisation and implementation.

Due to the critical status of Psammobates geometricus and the vulnerability of their habitat, there is a need to allocate areas for their protection. The aim of this study was to provide information on the space requirements and activity level of geometric tortoises to facilitate future conservation efforts.

Communal land tenure reform in Zambia is the overarching subject of study in this thesis. It is an important issue across southern Africa, raising questions of governance, livelihood security and conservation. WIldlife is a 'fugitive' and 'mobile' resource that traverses the spatially fixed tenure of communal lands, national parks and public forest reserves. The management of wildlife therefore requires that spatially defined proprietorial rights accommodate wildlife's temporal forage use. Land may bebounded in tenure, but if bounded by fences its utility as wildlife habitat is undermined. If land is unfenced, but its landholder cannot use wildlife then it is more a liability than an asset. Africa's terrestrial wildlife has enormous biodiversity value but its mobility requires management collaboration throughout its range, and the resolution of conflicting ecological and economic management scales. The paper does not aim to describe and explain the internal communal system of tenure over land and natural resources but rather how the communal system interacts with the state and the private sector.

This study aimed at analysing the South African government's attempt at reconciling poverty reduction and biodiversity conservation in the context of the Expanded Public Works Programme (EPWP). The study analyses this, using the cases of Hluleka and Mkanbati Nature Reserves in the Eastern Cape Province. To achieve this aim, the study used qualitative research methodology, which employed a three-pronged approach.

At a meeting of worl leaders at the United Nations Conference on Environment and Development in Rio de Janeiro in 1992, it was recognized that because of the tremendous increase in the size of the global populations (which now is estimated to exceed six billion), there were concerns that global biodiversity was at risk if insufficient land were not put aside for conservation within formal Protected Areas. The primary aim of this study was to compare investment in Protected Areas in relation to socio-economic conditions at global and regional levels.

The aim of the research was to identify what female and male farmersthink are the best strategies to enhance the role of conservation farming as a buffer against social, economic and environmental hazards, and a means of ensuring livelihood sustainability and food security. The study also aimed at coming up with information useful to policy and other decision makers on how to improve adoption of these technologies. The empirical component of the research included a questionnaire survey of one hundred and fifty two(152) selected households in one identified ward in Insiza District, focus group discussions and semi-structured interviews with key informants and in-depth interviews of individual male and female members of a few selected farming households from the sampled population. The desktop portion of the study used secondary data from non-governmental organizations (NGOs), government and other stakeholders involved in conservation farming. Collected data was then disaggregated by gender and analyzed using the Statistical Package for the Social Sciences (SPSS). Perception statements that emerged as significant in chi-square tests of independence were be subjected to factor analysis and weighted factor scores from factor analysis were then used as independent variables in binary logistic regression analysis. The study concluded that both practising and non practising farmers were of the opinion that conservation farming was good though they indicated that information on conservation farming was not readily available The study found out that most farmers agreed on the possible positive effects of CA in addressing livelihood challenges effected by hazards such as HIV and AIDS and environmental hazards such as declining soil fertility but it had is labour intensive therefore is not suitable for people affected and infected by HIV and AIDS...

Very little protection has been afforded to wetlands1 and estuaries within the South African legislative framework.2 These ecosystems are extremely important and valuable to mankind, the flora and fauna.3 The continued destruction of wetlands and estuaries is the most heinous act of environmental vandalism on a worldwide scale today.4 Wetland and estuarine loss has been accelerated and extended by human activities such as mining,5 urbanisation,6 drainage, river diversion,7 groundwater abstraction as well as climate change.8 Time is running out for so many critically important sites and for the world at large.9 Without wetlands and estuaries the biosphere10 cannot continue to do its essential work.11 Despite, the importance of a range of resources and services12 which wetlands and estuaries provide, these have been taken for granted by humans.13 As a result hereof, the maintenance of wetlands and estuaries has received low priority in many countries.14 This is further precipitated by the lack of interest and ignorance which result in the conversion of wetlands and estuaries into man-made structures.15 Research has shown that the lack of information and the awareness of the importance of these ecosystems has the made the conservation legislation for these ecosystems a toothless dragon.16 People are becoming increasingly aware17 of the loss of wetlands and estuaries, once in abundance and now merely shadows of their former nature.18 To investigate this lack of protection, the starting point would be the global level.

Botswana's population and water demand are growing at a high rate particularly in the dry south eastern part of the country. In 1999, a Water Conservation Policy and Strategy framework document was formulated to guide a transition from a supply driven water management approach to water demand management. This study investigated whether there was a disparity between the framework policy and strategy recommendations and their actual implementation.

The water resources management regime has shifted from one focusing almost exclusively on augmenting supply to one where ensuring access, equity and sustainability are an integral part of the process. A growing demand for water and the fact that the amount of fresh water is constant raises the impression of water scarcity will occur. Indications are that the notion of access to water for basic needs as well as access to productive water underpins perceptions of scarcity. This thesis interrogated perceptions of scarcity in a small rural community in order to understand the role water can play in developing sustainable livelihoods.

This study examined three schools
namely a Public, Ex model C, and a Youth juvenile rehabilitation school. A non-experimental survey design was used for this study. The sample consisted of 47 educators across the three types of schools. Data was collected by means of two instruments: a demographic questionnaire, and the Maslach Burnout Inventory (MBI) consisting of three subscales namely
Emotional Exhaustion, Depersonalization, and Diminished Personal Accomplishment. It was hypothesised that due to the stressful nature of work in disadvantaged and resource lacking schools, as well as the unstable and unsafe environment in certain schools, burnout among educators in Public and Youth juvenile rehabilitation schools will have a higher prevalence rate than educators in Ex model C schools. The study also aimed to identify which various educator demographic variables correlate with high burnout levels. Correlational results of the study found no significant relationships between the three subscales of the MBI and certain educator demographic variables across the three types of schools. The results of an Analysis of Variance (ANOVA) test revealed a borderline non-significant difference in the Emotional Exhaustion subscale between the Youth juvenile rehabilitation school and Public schools. Post Hoc comparison tests suggested Public school educators in the sample had the highest levels of burnout in terms of Emotional Exhaustion across the three types of schools, while educators in the Youth juvenile rehabilitation schools showed the lowest levels of burnout in terms of Emotional exhaustion. The results of the present study were discussed from the perspective of the Conservation of Resources theory, suggesting resource depletion as a central facet to burnout and how prolonged stress leads to burnout. Future qualitative studies exploring the etiology of burnout was thus recommended.

Le retrait et le fluage du beton sont des proprietes de premiere importance pour le constructeur. En effet, elles conditionnent l'aptitude au service des ouvrages a long terme, leur stabilite pouvant devenir critique lorsque des fissuration non stables, ou des deformations trop importantes apparaissent. L'etude a porte sur le fluage de plusieurs betons a hautes performances (bhp) dans trois modes de conservation differents. Une etude en parallele du retrait ou du gonflement a ete menee, ainsi qu'une campagne d'identification de la microfissuration developpee sous chargement stationnaire. La contrainte appliquee aux eprouvettes a ete de 40% ou 75% de celle de rupture a 28 jours. Les essais de fluage ont ete effectues sur des bhp d'une resistance en compression a 28 jours de 85 mpa. Un dispositif de chargement stationnaire compose de verins de 1000 kn, relies a une centrale hydraulique a ete utilise. Les mesures des deformations ont ete faites au moyen de capteurs de deplacement relies a une centrale de mesure. Le retrait et le fluage des bhp, lorsque ceux-ci contiennent des fumees de silice condensees (fsc), sont plus faibles que ceux des betons traditionnels de structure (30 a 40 mpa). Par contre, ceux des bhp sans fsc sont proches de ceux des betons traditionnels. Pour toutes les compositions etudiees, les deformations differees ou celles de retrait ont ete plus elevees pour une conservation en dessiccation. Lors d'une conservation en milieu sature en eau, les deformations de fluage se sont rapidement stabilisees. L'etude de la microfissuration a montre l'existence d'un reseau de microfissures des 40% de la charge de rupture. Les microfissures augmentent en nombre, en longueur et en ouverture avec le temps et l'intensite de la contrainte appliquee. Apres une periode de fluage, les resistances en compression des bhp sont plus importantes que celles des temoins de meme composition, non charges

Cette recherche se fonde sur l’hypothèse que l’ensemble des lois et règlements qui assurent la protection et la conservation des monuments historiques constitue un modèle, c’est-à-dire un système cohérent de règles se référant à des principes et des fondements dont l’origine, datée par l’Histoire, est sociétale et philosophique. La question étant alors d’apprécier la validité et la solidité du modèle en regard de l’évolution de notre droit positif. C’est pourquoi la première partie de la thèse examine l’histoire de la construction du modèle depuis ses fondements intellectuels nés sous les Lumières et la Révolution, sa construction pragmatique par l’administration du XIXème siècle, sa consécration par la loi de 1913 qui tient compte de l’esprit de toutes les grandes lois de la République et notamment du bouleversement induit par la loi de séparation de l’Eglise et de l’Etat et, finalement, de sa refondation théorique et intellectuelle par André Malraux et les doctrines du Ministère de la Culture. Durant cette période de construction, le modèle s’est enrichi de concepts nouveaux comme celui de la protection des abords et s’est affranchi des querelles de l’histoire de l’art, optant pour une conception intransigeante de la conservation qui est la cause de la protection des monuments et non l’inverse. Or, et c’est la seconde partie de la thèse, il semble qu’aujourd’hui, le concept de patrimoine tend à transformer l’objet juridique monument historique en donnant la priorité à la protection et à la mise en valeur des monuments sur leur conservation. L’évolution des idées, sous l’influence de la mondialisation et des autres modèles européens, d’une part, et la décentralisation qui tend à reporter sur les collectivités territoriales et leurs propriétaires le soin des monuments, sont porteurs du risque de réduction des protections à un label, ce qui condamnerait le modèle patiemment construit. L’examen des décisions du juge mis « au pied du monument », marquées par l’hésitation et des positions contradictoires, conforte ce sentiment d’une ruine possible d’un modèle qui paraît topique de tous les modèles juridiques créés par la tradition républicaine depuis plus d’un siècle pour répondre aux questions sociales, économiques et culturelles de la société française. Relire le modèle pour l’adapter à notre époque, c’est donc s’interroger sur les valeurs fondamentales qui doivent présider à sa confirmation
This research bases itself on the assumption that all the laws and regulations which ensure the protection and preservation of historical monuments constitutes a model, that is to say a coherent system of rules referring to principles and foundations whose origin, dated by the History, is societal and philosophical. The question being then to assess the validity and the strength of model in the light of the development of our positive law. That is why the first part of the thesis examines the history of the construction of the model since its intellectual foundations born under the Lights and the Revolution, its pragmatic construction by the administration of the nineteenth century, its consecration by the law of 1913 which takes account of the spirit of all the major laws of the Republic and in particular of the disruption induced by the law of separation of Church and State and, finally, of its theoretical and intellectual reorganization by André Malraux and doctrines of the Ministry of Culture. During this period of construction, the model is enriched of new concepts such as the protection of the approaches and is freed of quarrels of the history of art, opting for a design intransigent conservation, which is the cause of the protection of monuments and not reverse. The second part of the thesis is based on the idea that, as it seems today, the concept of heritage tends to transform juridical object of historical monuments in giving priority to the protection and the development of monuments on their conservation. The evolution of ideas, under the influence of globalization and the other European models, and the decentralization which tends to defer on territorial authorities and their owners the care of monuments, include risk reduction of protections to a label, which would condemn the model patiently built. The review of decisions of the judge « driven to the wall of monument", marked by hesitations and contradictory positions, reinforces this feel of a possible ruin of a model which seems topical all legal models created by the republican tradition since more than a century to respond to social issues, economic and cultural of the French society. Reread the model to fit our times is therefore question the fundamental values that should govern its confirmation

Le but de cette thèse est d'appliquer des outils issus de l'automatique pour résoudre des problèmes associes a la gestion de pêcherie. Elle s'articule selon deux axes: la modélisation et le contrôle. Nous avons établi et étudié un modèle de population halieutique structure en stades. L'accent a été mis sur le bouclage d'un tel modèle, de la reproduction au recrutement dans la phase exploitable. Ce bouclage est réalisé soit explicitement, en modélisant la ponte et le développement des pré-recrutes ; soit grâce a une fonction non autonome très générale entre le stock fécond et le recrutement. Nous avons montré que ces deux approches permettent des comportements plus riches que l'utilisation de relations stock-recrutement classiques. En outre, une étude de stabilité de ces modèles a été menée, par des méthodes issues des systèmes coopératifs et grâce au critère du cercle. Par ailleurs, un système de pêcherie plus complet est présent, sous forme d'un modèle fonctionnel décrivant les étapes intervenant de l'élaboration des stratégies de gestion aux captures. Un modèle global a été retenu pour mener une étude de régulation d'un stock exploite. Nous avons cherché a contrôler la pêche, de manière a réduire les fluctuations de la capture et de l'effort de pêche. Ainsi, on garantit aux pêcheurs des revenus et des couts relativement stables. Deux techniques sont employées: le contrôle optimal pour dégager des tendances sur un stock précis, le flétan du pacifique ; l'approche par domaine invariant, plus robuste et permettant de déterminer des stratégies de gestion admissibles, selon l'état de la pêcherie. Pour plus de vraisemblance, le comportement du pêcheur, dicte par des contraintes de rentabilité, est pris en compte dans la modélisation

Nous nous sommes interesses a l'etude des interactions durables dans le cadre de la biologie de la conservation. Nos objectifs sont de decrire et d'expliquer la diversite parasitaire en milieu marin et d'etablir l'importance des parasites en biologie de la conservation. Trois points sont abordes au cours de cette etude : - l'estimation et la determination de la diversite parasitaire. Nous mettons en evidence l'importance a la fois de l'effort d'echantillonnage et de l'histoire de vie des hotes et des parasites pour l'estimation de la diversite parasitaire. Nos resultats concernant les determinants de la diversite parasitaire montrent que la taille de l'hote est le determinant principal de la richesse et de la specificite des monogenes. Nous discutons ces resultats en relation avec la theorie biogeographique des iles et les theories relatives a la specialisation : specialisation sur une ressource libre de competiteurs et predictible, rendez-vous pour les accouplements, - l'evaluation de l'effet des mesures de protections sur les communautes de parasites ainsi que les effets des parasites sur la regulation des populations hotes. Nos resultats montrent qu'il n'y a pas d'effet reserve sur les populations de parasites mais que celles-ci s'averent etre de bons marqueurs. D'autre part, nous mettons en evidence une diminution, induite par un parasite, du pouvoir reproducteur d'un hote. Nous discutons les consequences de ce resultat en relation avec les mesures de protection. - les consequences de l'introduction d'un parasite dans une population naive d'hotes. Nous montrons l'existence d'une adaptation locale dans un systeme hote-parasite et discutons ce resultat a la lumiere des theories relatives a l'evolution de la virulence et a la comptabilite hote-parasite. Au dela de l'interet des parasites comme element regulateur des populations de parasites, nous discutons de leur importance dans le cadre de la biologie de la conservation.

Classical kinetic theory of gases is based on the Boltzmann equation (BE) which describes the evolution of a system of particles undergoing collisions preserving mass, momentum and energy. Discretization methods have been developed on the idea of replacing the original BE by a finite set of nonlinear hyperbolic PDEs corresponding to the densities linked to a suitable finite set of velocities. One open problem related to the discrete BE is the construction of normal (fulfilling only physical conservation laws) discrete velocity models (DVMs). In many papers on DVMs, authors postulate from the beginning that a finite velocity space with such "good" properties is given, and after this step, they study the discrete BE. Our aim is not to study the equations for DVMs, but to discuss all possible choices of finite phase spaces (sets) satisfying this type of "good" restrictions. We start by introducing the most general class of discrete kinetic models (DKMs) and then, develop a general method for the construction and classification of normal DKMs. We apply this method in the particular cases of DVMs of the inelastic BE (where we show that all normal models can be explicitly described) and elastic BE (where we give a complete classification of normal models up to 9 velocities). Using our general approach to DKMs and our results on normal DVMs for a single gas, we develop a method for the construction of the most natural (from physical point of view) subclass of normal DVMs for binary gas mixtures. We call such models supernormal models (SNMs). We apply this method and obtain SNMs with up to 20 velocities and their spectrum of mass ratio. Finally, we develop a new method that can lead, by symmetric transformations, from a given normal DVM to extended normal DVMs. Many new normal models can be constructed in this way, and we give some examples to illustrate this.

Les champs de barkhanes sont des structures géophysiques qui présentent des caractéristiques particulières, parfois en contradiction avec ce qui est connu de la physique des dunes isolées, et dont les mécanismes ne sont pas connus. Du point de vue du théoricien, ce système a d'autre part l'intérêt de regrouper des propriétés de plusieurs domaines de la physique statistique, et de n'être contraint par aucune loi de conservation globale, ce qui empêche toute prédiction théorique a priori sur son diagramme des phases. On présente dans cette thèse un modèle d'agents du champ des barkhanes. L'étude numérique du diagramme des phases du système met à jour deux dynamiques stationnaires pour le champ, diluée et dense. La caractérisation du régime dense apporte des réponses aux questions sur les mécanismes géophysiques réels du champ de barkhanes, en particulier sa structuration spatiale et la sélection locale de la taille des dunes par la densité. D'autre part, l'exploration du diagramme des phases du modèle révèle deux dynamiques extrêmes, non stationnaires et critiques : une transition de percolation dans la limite où le champ devient conservatif, et une instabilité de dunes géantes dans la limite inverse, où la dissipation et le forçage deviennent très grands
Barchan fields are geophysical structures with very distinctive features that may be at odds with what is known about single dunes physics, and which mecanisms remain identified. For a theoretist, this system is also very interesting in the sense that it gathers properties and similarities with several domains of statistical physics, and is not bound to observe any global-scale conservation law, which prevents any theoretical prediction of its phase diagram. This thesis presents an agent-based model of the dune field. The numerical study of its phase diagram lead us to describe two distinct stationary dynamics, namely diluted and dense. The analyse of the dense regime gives answers about the real, geophysical mecanisms occurring in the field, in particular its spatial structuration, and the local selection of mean width by density. Also, the exploration of the phase diagram of the model reveals two unstationary, extreme dynamics : a percolation threshold when the system's behavior tends to conservative physics, and a giant dunes instability in the opposite limit, when both forcing and dissipation become huge

This thesis explores some important practical considerations concerning the use of species distribution models in marine conservation planning. Using geo-referenced gorgonian distribution data, together with explanatory environmental variables, predictive models have been used to map the spatial distribution of suitable gorgonian (sea fan) habitat in two study sites; Hatton Bank, in the Northeast Atlantic, and Lyme Bay on the south coast of Devon. Generalized Linear Models (GLMs), Generalized Additive Models (GAMs) and a Maximum Entropy (Maxent) model have been used to support critical investigation into important model considerations that have received inadequate attention in the marine environment. The influence of environmental data resolution on model performance has been explored with specific reference to available datasets in the nearshore and offshore environments. The transferability of deep-sea models has been similarly appraised, with recommendations as to the appropriate use of transferred models. Investigating these practical issues will allow managers to make informed decisions with respect to the best and most appropriate use of existing data. This study has also used novel approaches and investigated their suitability for marine conservation planning, including the use of model classification error in the spatial prioritisation of monitoring sites, and the adaptation of an existing presence-only modelling method to include absence data. Together, these studies contribute both practical recommendations for marine conservation planning and novel applications within the wider species distribution modelling discipline, and consider the implications of these developments for managers, to ensure the ongoing improvement and development of models to support conservation planning.

Ce travail rassemble quelques resultats relatifs a un systeme d'equations aux derivees partielles modelisant un certain type d'ecoulements en milieux poreux. Les ecoulements etudies ici presentent une difficulte specifique, inherente au fait que la porosite est autorisee a varier au cours du temps suite a une reaction de dissolution de la matrice solide. On presente des resultats d'existence de solutions pour le systeme d'edp constitue d'une equation de reaction-diffusion couplee a une equation elliptique et une equation differentielle ordinaire, dans le cas bidimensionnel. Le systeme modelisant les solutions sous forme d'ondes progressives est aussi etudie. Enfin, un modele plus sophistique prenant en compte un bilan d'eutropie est presente

Biodiversity conservation requires a framework for prioritising limited resources to the many endangered species. One such framework that has seen much attention and is considered extensively in this thesis, is the Noah's Ark Problem (NAP). The NAP combines a biodiversity measure (Phylogenetic Diversity; PD) with species survival probabilities and conservation costs. The aim of the NAP is to allocate the limited conservation resources such that the future expected PD is maximised. Obtaining optimal solutions to the NAP is a computationally complex problem to which several efficient algorithms are provided here. An extension to the NAP is also developed which allows uncertainty about the survival probability estimates to be included. Using this extension we show that the NAP is robust to uncertainty in these parameters and that even very poor estimates are beneficial. To justify using or promoting PD, it must produce a significant increase in the amount of biodiversity that is preserved. We show that the increase attainable from the NAP is typically around 20% but may be as high as 150%. An alternative approach to PD and the NAP is to prioritise species using simple species specific indices. The benefit of these indices is that they are easy to calculate, explain and integrate into existing management frameworks. Here we investigate the use of such indices and show that they provide between 60% and 80% of the gains obtainable using PD. To explore the expected behaviours of conservation methods (such as the NAP) a distribution of phylogenetics trees is required. Evolutionary models describe the diversification process by which a single species gives rise to multiple species. Such models induce a probability distribution on trees and can therefore be used to investigate the expected behaviour of conservation methods. Even simple and widely used models, such as the Yule model, remain poorly understood. In this thesis we present some new analytic results and methods for sampling trees from a broad range of evolutionary models. Lastly we introduce a new model that provides a simple biological explanation for a long standing discrepancy between models and trees derived from real data -- the tree balance distribution.

Nous avons choisi le modèle Apistogramma agassizii pour tester la spéciation rapide en sympatrie chez les cichlidés Amazoniens. A. agassizii partage de nombreuses similitudes avec les cichlidés Haplochromines qui sont des exemples remarquables de radiations adaptatives chez les vertébrés. Tout comme les Haplochromines A. agassizii est philopatrique, et présente : un important polymorphisme de couleur avec un dimorphisme sexuel marqué, un choix de partenaire différentiel, et une garde parentale. Nous avons échantillonné 1170 individus d’A. agassizii provenant de 36 popsites (unité de collecte la plus petite) au Loreto en Amazonie péruvienne. La variabilité génétique d'A. agassizii a été étudiée en utilisant 2 marqueurs mitochondriaux (COI et Cyt b) et 10 locus microsatellites. Les 1170 individus ont été génotypés parmi lesquels 104 ont été séquencés pour les deux marqueurs mitochondriaux. Au total 44 haplotypes ont été obtenus à partir des séquences concaténées. Les analyses ont mis en évidence 3 « species flocks » (nommés Sp1, Sp2 et Sp3) vicariants, qui auraient commencé à diverger de leur ancêtre commun le plus récent (MRCA) il y a 1,83 Ma (calibration à partir de fossiles). Les degrés de différentiation génétique des 3 « species flocks » s’organiseraient de façon fractale suivant la hiérarchisation du réseau hydrographique. Les valeurs de différenciations génétiques (estimateur θ du FST) que nous avons observé dans les « species flocks », n’avaient encore jamais été observés sur de si petites échelles géographiques pour un poisson en Amazonie (Sp1 : 0,04 - 0,37, moy. = 0,16 ± 0,06 (σ) ; Sp2 : 0,08 - 0,40, moy. = 0,17 ± 0,09 (σ)). Les rivières Marañon, l’Ucayali et l’Amazone, constitueraient le niveau hiérarchique de rang 1 en limitant la dispersion des 3 « species flocks », favorisant la spéciation allopatrique. Les microbassins hydrographiques constitueraient le niveau de hiérarchisation inférieur de rang 2, avec des différenciations génétiques d’amplitude variable structurant les species flocks en sympatrie. Le terme de « sympatrie » étant ici employé au sens large. Enfin, à l’intérieur des microbassins, les ruisseaux constitueraient le niveau hiérarchique de rang 3 dans lequel des proto-espèces (unité génétique dont le processus de spéciation peut être réversible) divergeraient en sympatrie stricte. L’histoire évolutive du « species flock » Sp1 a été conditionnée par des événements hydro-géomorphologiques multiples qui auraient alternativement favorisés des évènements de fragmentation ou de dispersion induisant des mélanges de populations mises en contacts secondaires. Des expérimentations sur le mode du choix de partenaire ont été réalisées en tenant compte des 3 niveaux hiérarchiques identifiés. Au niveau de hiérarchie de rang 1 (sous-bassin), les femelles Sp1 et Sp2 ont choisi préférentiellement des mâles de leur propre « species flock » (Sp1 : p-value = 0,0005 ; Sp2 : p-value = 0,0029). Pour le rang 2 nous avons testé le choix des femelles Sp1 en leur proposant un mâle de leur ruisseau (même microbassin) et un mâle d’un ruisseau d’un autre microbassin. Pour le rang 3 nous avons testé le choix des femelles Sp1 en leur proposant un mâle de leur ruisseau et un mâle d’un autre ruisseau appartenant au même microbassin. Dans les deux configurations, les femelles marquaient généralement une préférence sexuelle selon l’origine des mâles, sans que celle-ci ait pu être testée de façon suffisamment approfondie pour corroborer que la sélection sexuelle jouerait un rôle moteur dans le processus de spéciation en sympatrie. Les mécanismes évolutifs mis en évidence dans le modèle Apistogramma agassizii pourraient également être impliqués dans la diversification d’autres espèces de Cichlidés, voire d’autres groupes d’organismes en Amazonie et expliquer pour partie l’hyper diversité spécifique dans le plus grand bassin hydrographique du monde
We chose the Apistogramma agassizii model to test for rapid, potentially sympatric, speciation in Amazonian cichlids. A. agassizii shares many similarities with Haplochromines cichlids which are remarkable examples of adaptive radiations in vertebrates. Like the Haplochromines, A. agassizii is philopatric, and show: an important colour polymorphism with marked sexual dimorphism, a differential partner selection, and parental care. We sampled 1170 individuals of A. agassizii from 36 popsites (smallest collection unit) located in the Loreto region of the Peruvian Amazon. The genetic variability of A. agassizii throughout the study area was studied using 2 mitochondrial markers (COI and Cyt b) and 10 microsatellite loci.The 1170 individuals was genotyped, of which 104 were sequenced for both mitochondrial markers. A total of 44 haplotypes were obtained from the concatenated sequences. The results revealed 3 vicarious "species flocks" (named, Sp1, Sp2 and Sp3) that would have started to diverge from their most recent common ancestor (MRCA) 1.83 Ma ago (calibration from fossils).The degrees of genetic differentiation of the 3 "species flocks" would be fractally organised according to the hierarchy of the hydrographic network. The values of genetic differentiation (FST estimator θ) that we observed within the "species flocks" had never before been observed on such small geographical scales for a fish in the Amazon (Sp1: 0.04 - 0.37, avg. = 0.16 ± 0.06 (σ); Sp2: 0.08 - 0.40, avg. = 0.17 ± 0.09 (σ)). Thus, large rivers within sub-watersheds, such as the Marañon, Ucayali and Amazon, would constitute the hierarchical level of rank 1. They would limit the dispersion of the 3 evidenced "species flocks" Sp1, Sp2, Sp3, by constituting barriers to genes flow and possible allopatric speciation. The micro-watersheds would constitute the lower hierarchical level of rank 2, with genetic differentiations of variable amplitude structuring the species flocks in sympatry. The term "sympatry" being used here in the broad sense, considering that these micro-watersheds are very close to each other and are connected by a main river on the same bank. Finally, within the micro-watersheds, the streams would constitute the hierarchical level of rank 3 in which proto-species (genetic unit whose speciation process may be reversible) would diverge in strict sympatry, between connected streams, or even within the same stream (within the same popsite or collecting site). We have shown that the evolutionary history of the "species flock" Sp1 had been conditioned by multiple hydro-geomorphological events which would have alternately favoured fragmentation or dispersion events inducing mixtures of populations in secondary contact. Mate choice experiments were carried out taking into account the 3 identified hierarchical levels. At hierarchy level 1 (sub-watersheds), females Sp1 and Sp2 preferentially chose males of their own "species flock" (Sp1: p-value = 0.0005; Sp2: p-value = 0.0029). Mate choice experiment for level 2 (micro-watersheds) and 3 (stream) were carried out within the species flock Sp1. We tested the choice of females by offering them a male from their stream (same micro-watersheds) and a male from a stream in another micro-watersheds. For level 3 we tested the choice of females by offering them a male from their stream and a male from another stream belonging to the same micro-watersheds. In both configurations, females generally showed sexual preference according to male origin, but this could not be tested in sufficient depth to corroborate that sexual selection would play a driving role in the process of sympatric speciation.The evolutionary mechanisms highlighted in the Apistogramma agassizii model could also be involved in the diversification of other Cichlid species, or even other groups of organisms in the Amazon, and partly explain the exceptional species diversity in the world's largest watershed

Les composites à base de polymères avec des particules de silice constituent une classe importante de matériaux. Dans ces systèmes, une amélioration de certaines des propriétés mécaniques telles que le module d'élasticité par rapport à la matrice polymère pure peut se produire. La dynamique des chaînes polymères aux interfaces avec les particules inorganiques est l'un des mécanismes responsables de ce renfort comme le montrent des travaux récents sur les nanocomposites à base d'homopolymères [1]. Bien que les copolymères statistiques soient de bons candidats comme agents compatibilisants, il n'existe qu'un petit nombre d'études théoriques et de simulations numériques sur les nanocomposites dont la matrice correspond à un copolymère statistique et portant sur l'influence de deux types d'unités, hydrophiles et hydrophobes, sur le comportement mécanique de ces matériaux [2]. D'un point de vue expérimental, cette question reste à résoudre. L'objectif de ce travail est de décrire les propriétés locales des chaînes polymères aux interfaces organique-inorganique de nanocomposites à base de nanoparticules de silice et de poly(éthylène glycol-ran-propylène glycol), noté P(EG-ran-PG), qui est composé d'unités hydrophiles (EG) et d'unités plus hydrophobes (PG). Cette description inclut l'étude de la microstructure du nanocomposite, de la concentration locale des unités PG et EG en fonction de la distance avec la surface des nanoparticules ainsi que le comportement dynamique des segments de chaîne aux interfaces. Ces études seront notamment réalisées par des expériences de relaxation en RMN du solide. L'objectif à long terme de ce projet est de trouver des liens entre ces informations, obtenues à l'échelle de longueur locale, et le comportement mécanique de ces nanocomposites. Les expériences SAXS indiquent une microstructure polymère/silice similaire pour les nanocomposites à base de PEG et de P(EG-ran-PG). Les expériences de RMN à l'état solide 1H et 13C mettent en évidence l'apparition d'une couche « vitreuse » [3] aux interfaces comprenant des segments de chaîne de copolymère immobilisés. De plus, la présence d'unités hydrophobes PG semble ralentir les mouvements de réorientation des unités EG ce qui traduit une augmentation des interactions entre les nanoparticules de silice et les segments de chaîne de copolymère. References : [1] Oh, S. M.; Abbasi, M.; Shin, T. J.; Saalwächter, K.; Kim, S. Y. Phys. Rev. Lett. 2019, 123, 167801 [2] Trazkovich, A. J.; Wendt, M. F.; Hall, L. M. Macromol. 2019, 52, 513-527 [3] Golitsyn, Y.; Schneider, G. J.; Saalwächter, K. J. Chem. Phys. 2017, 146, 203303
Polymer-based composites with silica particles are an important class of materials. In these systems, an improvement of some of the mechanical properties such as the elastic modulus compared to the neat polymer matrix may occur. The dynamics of polymer chains at the interfaces with the filler particles are one of the mechanisms responsible for this enhancement as shown in recent works on homopolymer-based nanocomposites [1]. Although statistical copolymers are good candidates as compatibilizing agents, there are only few theoretical studies on nanocomposites composed of statistical copolymers focusing on the influence of two types of units, hydrophilic and hydrophobic ones, on the nanocomposite mechanical behavior [2]. From an experimental point of view, this question remains to be adressed. The aim of this work is to describe the local properties of polymer chains at the organic-inorganic interfaces of nanocomposites based on silica nanoparticles and poly(ethylene glycol-ran-propylene glycol), P(EG-ran-PG), which is composed of hydrophobic units (PG) and hydrophilic units (EG). This description includes the nanocomposite microstructure, the local concentration of PG and EG units as a function of the distance with the nanoparticle surface and also the dynamical behavior of chain segments at the interfaces. These studies will be carried out in particular by relaxation experiments in solid-state NMR. The long-term goal of this project is to find some links between these information, obtained at the local length scale, and the mechanical behavior of these nanocomposites. SAXS experiments indicate a similar polymer/silica microstructure for both PEG and P(EG-ran-PG)-based nanocomposites. 1H and 13C solid-state NMR experiments evidence the occurrence of a “glassy” layer [3] at the interfaces including immobilized copolymer chain segments. Moreover, the presence of PG hydrophobic units seems to slow down the reorientational motions of EG units which translates an increase of the interactions between silica nanoparticles and the copolymer chain segments. References : [1] Oh, S. M.; Abbasi, M.; Shin, T. J.; Saalwächter, K.; Kim, S. Y. Phys. Rev. Lett. 2019, 123, 167801 [2] Trazkovich, A. J.; Wendt, M. F.; Hall, L. M. Macromol. 2019, 52, 513-527 [3] Golitsyn, Y.; Schneider, G. J.; Saalwächter, K. J. Chem. Phys. 2017, 146, 203303

Dans cette thèse, on considère plusieurs problèmes issus de la modélisation macroscopique des mouvements de foule. Le premier modèle consiste en une loi de conservation avec un flux discontinu, le second est un système mixte hyperbolique-elliptique et le dernier est une équation non-locale. D'abord, on utilise le modèle de Hughes une dimension pour décrire l'évacuation d'un couloir avec deux sorties. Ce modèle couple une loi de conservation avec un flux discontinu à une équation eikonale. On implémente la méthode de suivi de fronts, qui traite explicitement le comportement de la solution non-classique au point de rebroussement, afin d'obtenir des solutions de référence. Elles serviront à tester numériquement la convergence de schémas aux volumes finis classiques. Ensuite, on modélise le croisement de deux groupes marchant dans des directions opposées avec un système de lois de conservation mixte hyperbolique-elliptique dont le flux dépend des deux densités. Le système perd son hyperbolicité pour certainement valeurs de densité. On assiste à l'apparition d'oscillations persistantes mais bornées, ce qui conduit à la reformulation du problème associé dans le cadre des mesures de probabilités. Finalement, on étudie un modèle non-local de trafic piétonnier en deux dimensions. Le modèle consiste en une loi de conservation dont le flux dépend d'une convolution de la densité. Avec ce modèle, on résout un problème d'optimisation pour une évacuation d'une salle avec une méthode de descente, évaluant l'impact du calcul explicite du gradient de la fonction coût avec la méthode de l'état adjoint plutôt que son approximation par différences finies
In this thesis, we consider nonclassical problems brought out by the macroscopic modeling of pedestrian flow. The first model consists of a conservation law with a discontinuous flux, the second is a mixed hyperbolic-elliptic system of conservation laws and the last one is a nonlocal equation. In the first chapter, we use the Hughes model in one space-dimension to represent the evacuation of a corridor with two exits. The model couples a conservation law with discontinuous flux to an eikonal equation. We implement the wave front tracking scheme, treating explicitly the solution nonclassical behavior at the turning point, to provide a reference solution, which is used to numerically test the convergence of classical finite volume schemes. In the second chapter, we model the crossing of two groups of pedestrians walking in opposite directions with a system of conservation laws whose flux depends on the two densities. This system loses its hyperbolicity for certain density values. We assist to the rising of persistent but bounded oscillations, that lead us to the recast of the problem in the framework of measure-valued solutions. Finally we study a nonlocal model of pedestrian flow in two space-dimensions. The model consists of a conservation law whose flux depends on a convolution of the density. With this model, we solve an optimization problem for a room evacuation with a descent method, evaluating the impact of the explicit computation of the cost function gradient with the adjoint state method rather than approximating it with finite differences

Actuellement les transplanteurs sont confrontés à une pénurie de greffons, conduisant à l'élargissement des critères de choix des donneurs. Cette démographie fait place à des greffons plus sensibles aux lésions d'ischémie-reperfusion (I/R). Ces lésions conduisent à des dysfonctions de reprises de fonction des greffons, et participent à l'augmentation de l'immunogénicité du greffon et à l'emergence de rejets aigus et chroniques. Dans un premier temps, il est donc nécessaire de limiter les lésions d'I/R et conserver l'intégrité du greffon. Dans un deuxième temps, il est important de réduire l'immunogénicité du greffon et de contrôler le rejet de greffe tout en maintenant le receveur immunocompétent. Afin de limiter les lésions d'I/R nous avons évalué la solution de préservation SCOT de type extracellulaire contenant 30g/L de PEG 20kDa, dans un modèle murin d'isolement et de transplantation d'îlots pancréatiques. L'amélioration des conditions de conservation a permit de préserver l'intégrité des îlots et de réduire l'immunogénicité du greffon, et ce due aux propriétés immunoprotectrices des PEG 20kDa (effets obtenus pour 10 à 30g/L). Dans ce même modèle notre second objectif était d'établir un état de tolérance périphérique par déplétion transitoire des lymphocytes T alloréactifs. La déplétion des lymphocytes T en division a été induite au moment de l'allotransplantation des îlots, par administration transitoire d'un analogue nucleosidique inductible. La déplétion transitoire a permit d'aboutir à une immunotolérance dominante via l'émergence de lymphocytes T régulateurs CD4+CD25+FoxP3+, cellules ouvrant de nouvelles perspectives dans l'inhibition des rejets d'allogreffes
Organ and tissue transplantation is affected by a shortage of grafts, leading to enlargement of donor criteria. Consequently, these new marginal organs are more susceptible to ischemia-reperfusion injury (IRI). IRI increases primary graft dysfunctions and contributes to increase graft immunogenicity and consequently the occurence of acute and chronic rejection. Our objectives were : firstly, the necessity to limit I/R damages and preserve graft integrity, secondly, the importance to reduce graft immunogenicity and control the graft rejection while maintaining an immunocompetent recipient. To limit IRI we evaluated the new SCOT preservation extracellular type solution containing PEG 20kDa 30g/L in a murine model of pancreatic islets isolation and transplantation. The improvement of conservation with SCOT permitted to maintain the islets integrity and to reduce graft immunogenicity, due to the immunoprotective properties of PEG 20kDa (effects obtained with PEG 20kDa at 10 to 30g /L). In this same model our second objective was to establish a peripheral immunological tolerance of the graft by transient depletion of alloreactive T cells. This depletion of T cells in division was induced at the time of islet allotransplantation by an administration of an inducible nucleosidic analogue during 14 days. Transient alloreactive T cells depletion induced a dominant immunotolerance marked by the emergence of a persistent regulatory T cells CD4+CD25+FoxP3+ population. Thus, regulation of homeostatic balance between effector and regulatory T cells could open an interesting way to control the immune reaction against allograft

Dans ce travail doctoral, nous commençons par présenter une synthèse du formalisme des immersions faibles de Willmore. A cet effet, nous introduisons les lois de conservation et les exploitons pour retrouver les résultats d'epsilon régularité, ainsi qu'un résultat de régularité faible inédit. Nous présentons ensuite une étude de l'application de Gauss conforme et de ses liens avec la notion de surface de Willmore. Nous en déduisons une loi d'échange de résidus ainsi que d'une caractérisation originale des surfaces étant transformations de surfaces à courbure moyenne constante. Nous appliquons ensuite ces outils aux suites d'immersions de Willmore. Nous montrons tout d'abord qu'elles ne sont pas compactes avec un premier exemple de concentration pour les surfaces de Willmore. Cependant, en se basant sur un résultat d'epsilon régularité demandant un contrôle sur la courbure moyenne, nous montrons une compacité sous un certain plafond d'énergie
In this doctoral work we start by exposing a synthesis of the weak Willmore immersions formalism. To that end, we introduce conservation laws and exploit them to recover the epsilon-regularity theorems, as well as an innovative weak regularity result. We then present a study of the conformal Gauss map and its links with the Willmore surface notion. From this, we deduce an exchange law for residues as well as an original caracterization of surfaces that are conformal transforms of constant mean curvature surfaces. We then apply these tools to sequences of Willmore immersions. We first show that they are not compact wth a first instance of concentration for Willmore surfaces. However, relying upon an epsilon-regularity result based on a small control on the mean curvature, we show compactness below a given threshold

Apres recolte, un fruit ou un legume, decoupe ou non, demeure un produit vivant. L'augmentation de sa duree limite de conservation passe par une etude approfondie de ses modes de conditionnement. La connaissance de la composition gazeuse adequate pour la conservation d'un produit demande une somme d'essais importante. L'etablissement d'un modele mathematique de respiration oriente les recherches vers un ensemble de caracteristiques de l'emballage. L'association d'une basse temperature (quatre degres celsius) et une atmosphere modifiee autour des produits tropicaux prets a l'emploi dits de quatrieme gamme conduit a une augmentation de leur duree limite de conservation. Les analyses gazeuses, microbiennes et organoleptiques sont les criteres retenus pour optimiser le choix d'un emballage et d'un conditionnement. Un type de film polypropylene et un mode de traitement desinfectant sont definis pour amener la duree limite de conservation a huit jours minimum. L'elaboration d'un modele de respiration en milieu clos et sous atmospheres modifiees est ensuite envisagee sur les champignons de paris, choisis comme produit d'etude. En milieu clos, l'evolution de l'intensite respiratoire d'oxygene en fonction de la pression d'oxygene montre l'existence de deux regimes respiratoires limites relies par une phase transitoire breve. Le passage entre ces deux regimes est traite au moyen d'une representation matricielle. Les etudes sous atmospheres modifiees mettent en jeu deux types de films polymeres: les films micro-perfores qui imposent une pression d'equilibre variable selon la nature du film mais conservent au champignon une intensite respiratoire constante; les films non perfores pour lesquels la pression d'equilibre reste fixe (au voisinage de 0,02 atmosphere) quelle que soit la permeabilite au gaz du film employee, mais l'intensite respiratoire s'adapte aux contraintes d'un micro-climat engendre par la modification de la permeabilite du film

Prey s'appuie sur les décisions d'évasion lorsqu'il est confronté à des prédateurs pour maximiser les avantages de rester en place tout en réduisant les coûts de la prédation. Ce compromis de l'histoire de vie peut être reflété par la distance d'initiation de vol (FID), la distance à laquelle un individu prend son envol lorsqu'il est approché par un humain. J'ai abordé les facteurs potentiels expliquant la variation FID avec des données d'espèces d'oiseaux en Europe. La variabilité génétique était liée au risque de prédation FID; les espèces d'oiseaux menacées avaient généralement une FID plus longue que les espèces proches non menacées; le caractère distinctif de l'évolution (ED), un indicateur reflétant l'isolement phylogénétique des taxons, était positivement lié à la FID chez les oiseaux d'eau; La FID moyenne de différentes espèces d'oiseaux était positivement corrélée avec les niveaux spécifiques de MDA (malondialdéhyde qui est un indice de stress oxydatif) et UA (acide urique, qui est une mesure de la capacité antioxydante) et FID augmentée avec la taille du troupeau chez les espèces grégaires mais pas chez les espèces non grégaires. Ces résultats peuvent contribuer à la compréhension des causes et des conséquences des différences interspécifiques dans le comportement de fuite des prédateurs contre les prédateurs, et, plus important encore, ils peuvent fournir des moyens de résoudre les problèmes de conservation. Mots-clés : masse corporelle, taille du cerveau, taille effective de la population, modèle linéaire phylogénétique, stress oxydatif, comportement social
Prey rely on escape decisions when confronted with predators to maximize the benefits of staying put while reducing the costs of predation. This life history compromise can be reflected by flight initiation distance (FID), the distance at which an individual takes flight when approached by a human. I addressed potential factors explaining variation FID with data from bird species in Europe. Genetic variability was related to predation risk FID; threatened bird species generally had a longer FID than non-threatened closely related species; evolutionary distinctiveness (ED), an indicator reflecting the phylogenetic isolation of taxa, was positively related to FID in waterbirds; mean FID of different species of birds was positively correlated with species-specific levels of MDA (malondialdehyde which is an index of oxidative stress) and UA (uric acid, which is a metric of antioxidant capacity) and FID increased with flock size in gregarious species but not in non-gregarious species. These findings may contribute to the understanding of the causes and consequences of interspecific differences in anti-predator escape behavior of birds, and, more importantly they may provide means for resolving conservation problems. Key words: body mass, brain size, effective population size, phylogenetic linear model, oxidative stress, social behavior

Doutoramento em Biologia - Instituto Superior de Agronomia
Spatial Conservation Planning is a scientific-driven procedure to identify cost effective networks of areas capable of representing biodiversity through time. This conceptually simple task accommodates sufficient complexity to justify the existence of an active research line with more than 20 years already. But costefficiency and representation of biodiversity is only part of the whole challenge of Spatial Conservation Planning.The recognition that Nature operates dynamically has stimulated researchers to embrace the additional challenges of developing methods to make conventional (static) conservation approaches more dynamic and therefore increase the chances that biodiversity are preserved in the longer term. In this thesis, I present a set of tools to assist spatial conservation decision-making and address issues such as uncertainty and spatial dynamics of species ranges. These two topics are particularly relevant in the context of ongoing climate changes. I start by investigating two connectivity paradigms for the identification of conservation areas. In the first, a distance-based approach is applied for the identification of areas representing a set of species. In the second, I present a conceptual framework based on the analysis of environmental similarity between protected areas. The framework seeks to identify effective spatial linkages between protected areas while ensuring that these linkages are as efficient as possible. Then, I introduce a methodology to refine the matching of species distributions and protected area data in gap analysis. Forth, I present a comprehensive assessment for the expected impacts of climate change among European conservation areas. Finally, I address a framework for cost-efficient identification of the best areas that, in each time period, assist species’ range adjustments induced by severe climate changes. There exists a wealth of theoretical insight and algorithmic power available to ecologists. This thesis took advantage of it and (I hope) it offers useful guidance for genuine biodiversity protection.

Conservation science in rivers is still lagging behind its terrestrial and marine counterparts, despite increasing threats to freshwater biodiversity and extinction rates being estimated as five times higher than in terrestrial ecosystems. Internationally, most protected rivers have been assigned reserve status in the framework of terrestrial conservation plans, neglecting catchment effects of disturbance. While freshwater conservation tools are mainly index based (e.g. richness, rarity), modern terrestrial and marine conservation planning methods use complementarity-based algorithms - proven to be most efficient at protecting a large number of taxa for the least cost. The few complementarity-based lotic conservation efforts all use broad river classifications instead of biota as targets, a method heavily disputed in the literature. They also ignore current condition and future vulnerability. It was the aim of this thesis to develop a framework for conservation planning that: a) accounts for the connected nature of rivers b) is complementarity based and uses biota as targets c) integrates current status and future vulnerability I developed two different approaches using macroinvertebrate datasets from Australia, Canada and the USA. The first new method was a site/based two-tiered approach integrating condition and conservation value, based on RIVPACS/AUSRIVAS � a modelling technique that predicts macroinvertebrate composition. The condition stage assesses biodiversity loss by estimating a site-specific expected assemblage and comparing it to the actual observed assemblage. Sites with significant biodiversity loss are flagged for restoration, or other management actions. All other sites progress to the conservation stage, in which an index of site-specific taxonomic rarity is calculated. This second index (O/E BIODIV) assesses the number of rare taxa (as defined by <50% probability of occurrence). Using this approach on a dataset near Sydney, NSW, Australia, I was able to identify three regions: 1) an area in need of restoration; 2) a region of high conservation value and 3) an area that had high conservation potential if protection and restoration measures could counteract present disturbance. However, a second trial run with three datasets from the USA and Canada highlighted problems with O/E (BIODIV). If common taxa are predicted at lower probabilities of occurrence (p<50%) because of model error, they enter the index and change O/E (BIODIV). Therefore, despite an attractive theoretical grounding, the application of O/E (BIODIV) will be restricted to datasets where strong environmental gradients explain a large quantity of variation in the data and permit accurate predictions of rare taxa. It also requires extensive knowledge of regional species pools to ensure that introduced organisms are not counted in the index. The second approach was a proper adaptation of terrestrial complementarity algorithms and an extension to the Irreplaceability-Vulnerability framework by Margules and Pressey (2000). For this large-scale method, distributions for 400 invertebrate taxa were modeled across 1854 subcatchments in Victoria, Australia using Generalised Additive Models (GAMs). The best heuristic algorithm to estimate conservation value was determined by calculating the minimum area needed to cover all 400 taxa. Solutions were restricted to include rules for the protection of whole catchments upstream of a subcatchment that contained the target taxon. A summed rarity algorithm proved to be most efficient, beating the second best solution by 100 000 hectares. To protect 90% of the taxa, only 2% of the study area need to be protected. This increases to 10% of the study area when full representation of the targets is required. Irreplaceability was calculated by running the heuristic algorithm 1000 times with 90% of the catchments randomly removed. Two statistics were then estimated: f (the frequency of selection across 1000 runs) and average c (contribution to conservation targets). Four groups of catchments were identified: a) catchments that have high contributions and are always selected; b) catchments that have high contributions and are not always selected; c) catchments that are always chosen but do not contribute many taxa; d) catchments that are rarely chosen and did not contribute many taxa. Summed c, the sum of contributions over 1000 runs was chosen as an indicator of irreplaceability, integrating the frequency of selection and the number of taxa protected. Irreplaceability (I) was then linked to condition (C) and vulnerability (V) to create the ICVframework for river conservation planning. Condition was estimated using a stressor gradient approach (SGA), in which GIS layers of disturbance were summarised to three principal axes using principal components analysis (PCA). The main stressor gradient � agriculture � classified 75% of the study area as disturbed, a value consistent with existing assessments of river condition. Vulnerability was defined as the likelihood that land use in a catchment would intensify in the future. Hereby current tenure was compared to land capability. If a catchment would support a land use that would have a stronger effect on the rivers than its current tenure, it was classified as vulnerable. 79% of catchments contained more than 50% vulnerable land. When integrating the three estimators in the ICV-framework, seven percent of catchments were identified as highly irreplaceable but in degraded condition. These were flagged for urgent restoration. Unprotected, but highly irreplaceable and highly vulnerable catchments that were still in good condition made up 2.5% of the total area. These catchments are prime candidates for river reserves. The ICV framework developed here is the first method for systematic conservation planning in rivers that is complementarity-based, biota-driven but flexible to other conservation targets and accounts for catchment effects, thus fulfilling all the gaps outlined in the aims.

Thesis (M.S.)--West Virginia University, 2001.
Title from document title page. Document formatted into pages; contains ix, 149 p. : ill. (some col.). Vita. Includes abstract. Includes bibliographical references (p. 60-63).

Les systèmes électriques occupent de nos jours une place de plus en plus importante dans le domaine du transport aérien, ferroviaire et automobile. Ce progrès s'est accompagné de la miniaturisation des systèmes(convertisseurs) qui nécessitent un refroidissement très performant. Alors que les systèmes de refroidissement traditionnels atteignent leurs limites, une des solutions consiste à utiliser des boucles fluides diphasiques reposant sur le changement de phase liquide-vapeur du fluide de travail, en particulier les boucles diphasiques gravitaires. L'objectif de cette thèse est double: proposer un modèle détaillé de la boucle ainsi qu'un modèle réduit capable de calculer les variables en tout point de la boucle et en tout instant mais beaucoup moins gourmand en temps de calcul. Concernant tout d'abord le modèle détaillé, les équations de l'écoulement monodimensionnel et compressible du fluide à l'état monophasique et diphasique en régime transitoire sont résolues par la méthode d 'Euler explicite et par la méthode des volumes finis. Le mélange liquide-vapeur se comporte comme un mélange homogène, en équilibre mécanique et thermique. Les lois de fermeture du modèle sont déduites des lois d'état du type "Stiffened Gas". En ce qui concerne le modèle réduit, une extension de la méthode d'identification modale est proposée. La structure du modèle réduit est tout d'abord déterminée en effectuant la projection de Galerkine des équations de conservation continues. Ensuite les paramètres dumodèle réduit sont identifiés par la résolution d'un problème d'optimisation. Le modèle réduit ainsi construit est alors validé sur plusieurs cas présentant des dynamiques différentes
Today, electrical systems are becoming increasingly important in the air, rail and automotive sectors.The immediate consequence of this progress is the miniaturization of systems (converters) requiring very important cooling means. Whereas conventional cooling solutions are reaching their limit, an alternative one can be sought in two-phase loops based on the liquid-vapor phase change of a working fluid, in particular two-phase loop thermosyphon. The objective of this thesis is twofold : to propose a detailed model of a two phase loop thermosyphon as well as a reduced model able to calculate the variables at any location of the loop at any time with a much smaller computing time. First, the equation of the transient one-dimensional compressible one-phase and two-phase fluid flow is solved using the explicit Euler method of order 1 and the finite volume method. The liquid-vapor mixture is modeled as a homogeneous mixture at mechanical and thermal equilibrium. The closure laws of the model are deduced from the "Stiffened Gas" state laws. For the reduced model, an extension of the modal identification method is proposed. The structure of the reduced model is first determined carrying out the Galerkin projection of the continuous conservation equations.Then the parameters of the model are identified by the resolution of an optimization problem. The reduced model thus constructed is then validated on several cases with different dynamics

En regardant de près les outils juridiques et autres leviers, pour la conservation de la biodiversité, il semblerait que les invertébrés, et notamment les insectes, soient minoritaires ou absents. Ce constat est d’autant plus paradoxal lorsque l’on sait que 2/3 de la diversité biologique est composée par des insectes. Comment cette diversité essentielle pour le fonctionnement des écosystèmes se retrouve-t-elle dans l’angle mort de la conservation ?La première réponse avancée est le manque d’outils techniques pour étudier ces organismes petits et relativement insaisissables. La rencontre avec les nouvelles méthodes techniques pour la détection et l’étude des insectes est plus que jamais nécessaire. En effet, ces leviers permettront de faciliter l’étude de ces organismes, d’augmenter les connaissances et ainsi de développer une conservation plus adéquate. Nous évoquerons deux approches en particulier : la détection avec des outils moléculaires et l’utilisation de modèles statistiques pour l’exploration de la distribution potentielle des espèces.Mais les connaissances sont également fondées sur la demande sociétale. Et les connaissances alimentent elles-mêmes les outils de protection et de conservation de la biodiversité. À l’échelle des invertébrés, des disparités existent, privilégiant les « grands papillons bleus » aux « petits diptères marrons ». De fait, l’enjeu le plus important pour déverrouiller la conservation des insectes réside dans l’humain et la perception qu’il a de cette biodiversité. À travers une approche de psychologie de la conservation, nous sonderons la perception du grand public sur les insectes. De même, avec une approche de recherche-action-participative, nous tenterons d’engager divers acteurs vers la conservation d’un groupe d’insectes ordinaires : les coléoptères coprophages. Notre volonté est de proposer des moyens pour sensibiliser, éduquer et engager la société dans cet enjeu majeur qu’est la conservation de l’entomofaune
Looking closely at the legal tools and other levers for preserving biodiversity, it would seem that invertebrates, in particular insects, are in a minority, or absent. This observation is all the more paradoxical when we know that 2/3 of the biological diversity consists of insects. How does this diversity, essential for the functioning of the ecosystems, find itself in the dead angle of conservation?The first answer that is usually put forward is lack of technical tools to study these small and relatively elusive animals. Getting to know and use new technical methods for the detection and the study of insects is more than ever necessary. Indeed, these levers will facilitate the study of these animals, and will thus increase knowledge, which will lead to developing more adequate conservation strategies. We shall evoke two approaches in particular: detection with molecular tools and use of statistical models to explore the potential distribution of the species.But knowledge is also based on what society asks for. Public interest orients the tools of protection and preservation of biodiversity. Among invertebrates, disparities exist, favoring the “big blue butterflies” over the “small brown dipterans”. A simple coincidence? No. Actually, the decisive factor to unlock the preservation of insects rests in human beings and how they perceive this biodiversity. Using a conservation psychology approach, we will explore how the general public perceives insects. We will also draw on participatory action research to see how various conservation actors can be committed towards preserving a group of ordinary insects: coprophagous beetles. Our aim is to propose ways to raise awareness, educate and engage society to this major issue: preserving entomofauna

Esse trabalho identificou, testou e aprimorou modelos de propagação de vazão simplificados a fim de verificar as vantagens e desvantagens dos modelos. As soluções apresentadas por esses modelos foram testadas com um modelo hidrodinâmico completo, considerado nesse trabalho como resultados ideias. Os modelos hidrodinâmicos simplificados testados foram: Um modelo não linear de Onda Cinemática, o modelo Muskingum-Cunge linear, duas versões do modelo Muskingum-Cunge não linar, o modelo Muskingum-Cunge modificado por Todini e o modelo IPHS1. O modelo hidrodinâmico completo utilizado nesse trabalho foi o modelo HEC-RAS. Desenvolveu-se ainda uma metodologia para representar o efeito da planície de inundação. Essa metodologia foi implementada nos modelos hidrodinâmicos simplificados. Para avaliar o comportamento dos diferentes modelos de propagação disponíveis foram criados testes numéricos em que foram aplicados os diferentes modelos, com variação de características dos hidrogramas sintético de entrada, das características do leito do rio e da planície de inundação, e dos critérios de discretização temporal e espacial. A avaliação dos resultados foi feita através dos erros de conservação de volume, de vazão de pico e de tempo de ocorrência da vazão de pico. Além disso, também foram considerados, em alguns testes, os critérios de aplicabilidade de Ponce para onda cinemática e difusão além da formulação do Δx ideal proposto por Fread. Os resultados mostram que o modelo Muskingum-Cunge Todini, modificado para representar o efeito da planície de inundação, é muito promissor. Esse modelo apresentou resultados que se aproximaram muito dos resultados obtidos pelo HEC-RAS, enquanto os outros modelos hidrodinâmicos simplificados apresentaram resultados piores. Com relação aos critérios de aplicabilidade, recomenda-se o uso de um Δx três vezes menor do que o valor sugerido por Fread. Além disso, pode-se concluir que os modelos simplificados podem ser utilizados fora dos limites de aplicabilidade sugeridos por Ponce.
This work has identified, tested and improved simplified flood routing models to verify the advantages and disadvantages presented. The solutions provided by these models were tested by using a full hydrodynamic model considered in this work as an ideal result. The simplified hydrodynamic models used were: A variable parameter kinematics wave model, the Muskingum-Cunge flood routing model, the variable parameter Muskingum-Cunge flood routing model (three and four points scheme) the Muskingum-Cunge modified by Todini (MCT) and the model IPHS1. The full hydrodynamic model used was HEC-RAS. It was also proposed a procedure to represent the effect of the floodplain rivers. To evaluate the behavior of different flood routing models numerical tests were created and were applied to then. The characteristics of synthetic inflow hydrographs, the characteristics of riverbed and floodplain, and the criteria for temporal and spatial discretization were perturbed. The evaluation of the results was made through the errors of conservation of volume, peak flow and time of occurrence of peak flow. Moreover, it was also considered, in some tests, applicability criteria recommended by some authors for different models, such as models of kinematic flood wave and diffusive flood wave. The results show that the Muskingum Cunge Todini, modified to represent the effect of the floodplain flow is very promising. Finally, it is also shown that this model closely approaches the full Saint Venant equation solution (HEC-RAS). The others models were worse than HEC-RAS and MCT. About applicability criteria, it recommends the use of the Δx three times smaller than the value suggested by Fread. Moreover, the simplified hydrodynamic models can be used outside limits of applicability suggested by Ponce about kinematic and diffusive wave.

La pénurie d’organes est un problème majeur en transplantation, aussi, en France, depuis 2005 sont autorisés les prélèvements sur donneurs décédés après arrêt cardiaque (DDAC). Cependant, ces organes sont soumis à d’importantes lésions d’ischémie reperfusion, en particulier liés à la coagulation induite par la stase. La formation de microthrombi entraîne à la reperfusion un défaut d’irrigation qui aboutit à la mort celullaire. Parallèlement, l’endothélium rénal amplifie la coagulation par l’expression du facteur tissulaire. Ce processus engendre une synthèse accrue de molécules pro-inflammatoires via les PAR (Protease-Activated-Receptors) activés par les facteurs IIa et Xa. Dans le cadre de ce travail, nous avons évalué in vivo, dans un modèle porcin d’autotransplantation rénale, l’effet de deux molécules anticoagulantes de synthèse, l’une anti-Xa et l’autre combinant un effet anti-Xa et IIa. Le modèle préclinique était composé d’une période d’ischémie chaude suivie d’une conservation de 24h à 4°C en UW, modèle sévère mimant les lésions observées chez le DDAC. L’utilisation de ces anticoagulants en périconservation, a permis de réduire les lésions de fibrose et le l’inflammation responsables de la perte de greffon rénal à long terme. In vitro, les effets bénéfiques de la molécule anti-Xa+IIa, seraient dus à une limitation de l’activation endothéliale et une réduction de l’inflammation. En conclusion, l’ajout de ces anticoagulants durant la conservation des greffons a montré un bénéfice sur la reprise de fonction et sur la réduction des dysfonctions chroniques des greffons
Organ shortage is a major limitation for transplantation, then since 2005 the use of deceased after cardiac arrest donors (DDAC) became legal in France. However these organs undergo severe ischemia-reperfusion injury, partly due to stasis activated coagulation. Micro-thrombi impair a correct reperfusion of the implanted organ. Conversely activated renal endothelium is the cause of an amplification of coagulation. This leads to increased production of proinflammatory molecules via the PAR (protease-activated receptors) activation by coagulation factors IIa and Xa. In this work we have used a severe in vivo ischemia-reperfusion model and tested the effect of inhibitors of Xa and IIa on the outcome of renal autotransplantation. One of these synthetic molecules was an anti-Xa heparinoid, while the other was acombined of direct anti-IIa + anti-Xa heparinoid. The pre-clinical model included a sequence of warm ischemia followed by a cold storage 24 h at 4°C in UW, mimicking what happens in DDAC. The use of both molecules during peri-preservation was followed by a reduction of fibrosis and inflammation, known to cause long term kidney loss. In an in vitro model, we have shown that beneficial effects of the combined anti IIa-Xa could be the consequence of a reduction in endothelial activation and subsequent inflammation. We conclude that anti Xa, and anti Xa-IIa, use during organ conservation, is beneficial for kidney function and survival and that they may be used as protectors against chronic renal dysfunction

Cette these analyse les consequences economiques de l'erosion de la biodiversite et plus particulierement des ressources genetiques vegetales. L'erosion constatee justifie la mise en place de conservatoires in-situ ou ex-situ (banques de semences) notre attention s'est portee sur ce second type de conservation qui est le mode privilegie pour conserver les rgv. L'objectif de ce travail est de definir une organisation de la conservation qui soit compatible avec la maximisation de l'utilite collective. Que conserver ? comment conserver ? quel financement mettre ne place ? pour y repondre, nous avons organise ce travail en trois parties : 1. Nous presentons une introduction sur l'organisation actuelle de la conservation. Le triplet cout avantage risque des differentes techniques apparait crucial dans la prise de decision, imposant ainsi une approche en terme de choix en avenir incertain. 2. Cela nous conduit a approfondir les modeles a "valeur d'option" developpes par c. Henry en 1974 et a proposer un modele plus general. Ainsi, il est prouve que le concept d'irreversibilite utilise traditionnellement ne correspond que rarement a l'environnement reel du decideur et peut conduire a prendre une decision non rationnelle. 3. Ces differents resultats nous ont amene a construire un modele sequentiel de decision applique a la conservation des rgv. Par simulations, nous avons defini les intervalles favorables a la conservation et la sensibilite du modele aux parametres
This work analyses the economic consequences of the loss of biodiversity, more precisely of genetic resources (rg). This loss of diversity prooves the necessity of in-situ (natural park) and ex-situ (gene banks) conservation. The focus is on this second type of conservation that is used for the gr conservation. The final objective is to define a conservation organisation compatible with the maximisation of collective utility. If it's clear that there is an interest increasing, some questions still remain : what should be conserved and how ? what financing should be chosen ? to answer these questions, this work is shared in three parts : 1. We present an introduction of the conservation as it is now. The combination cost advantage risk is one of the most important factor of decvision. So it's necessary to analyse the economic analyses of decision in uncertain future. 2. We study thoroughly the "option value" models developed by c. Henry in 1974 and we propose a more general model. It is prooved that the irreversibility concept is too limitative. This might involve mistakes in the decision's rule. 3. These results constitute the base of a sequential model of decision to explain the organisation of gr conservation. We make some simulations to define the good interval for conservation and what type of conservation is recommended as well as

Linear Gaussian systems often exhibit sparse structures. For systems which grow as a function of time, marginalisation of past states will eventually introduce extra non-zero elements into the information matrix of the Gaussian distribution. These extra non-zeros can lead to dense problems as these systems progress through time. This thesis proposes a method that can delete elements of the information matrix while maintaining guarantees about the conservativeness of the resulting estimate with a computational complexity that is a function of the connectivity of the graph rather than the problem dimension. This sparsification can be performed iteratively and minimises the Kullback Leibler Divergence (KLD) between the original and approximate distributions. This new technique is called Conservative Sparsification (CS). For large sparse graphs employing a Junction Tree (JT) for estimation, efficiency is related to the size of the largest clique. Conservative Sparsification can be applied to clique splitting in JTs, enabling approximate and efficient estimation in JTs with the same conservative guarantees as CS for information matrices. In distributed estimation scenarios which use JTs, CS can be performed in parallel and asynchronously on JT cliques. This approach usually results in a larger KLD compared with the optimal CS approach, but an upper bound on this increased divergence can be calculated with information locally available to each clique. This work has applications in large scale distributed linear estimation problems where the size of the problem or communication overheads make optimal linear estimation difficult.

La conservation environnementale et la réduction de la pauvreté dans les pays en développement sont deux objectifs prioritaires reconnus par la communauté internationale. Cependant, la nature de la relation entre ces enjeux demeure l'objet de débats. En effet, alors que certains considèrent ces objectifs comme étant conflictuels, d'autres soutiennent qu'ils ne seront atteints que simultanément. Cette thèse vise à améliorer la compréhension de la relation entre conservation environnementale et bien-être ainsi que des mécanismes qui modèrent cette relation. Plus précisément, les analyses réalisées se concentrent sur l'étude des relations entre la mise en place de zones protégées, le développement du secteur de l'écotourisme et le bien-être des ménages au Népal. Dans le premier chapitre, nous explorons les liens existant entre les variables qui seront d'intérêt tout au long de la thèse. Ainsi, nous mesurons la nature et la force de la relation entre (1) les zones protégées et le bien-être, (2) l'écotourisme et le bien-être et (3) l'interaction entre les zones protégées et l'écotourisme, et le bien-être. Nous utilisons la méthode de la régression PLS, qui est appropriée considérant la connaissance théorique limitée sur la relation entre conservation et bien-être, ainsi que la corrélation forte entre certaines variables explicatives. Les résultats indiquent que la mise en place de zones protégées, le développement de l'écotourisme et le bien-être sont positivement liés. De plus, l'écotourisme semble constituer un mécanisme qui modère la relation entre la conservation et le bien-être. Ces résultats exploratoires justifient la pertinence de préciser davantage la structure des relations entre les variables, ce que nous effectuons dans les chapitres suivants. Dans le deuxième chapitre, nous développons un modèle théorique sur la relation entre conservation environnementale et bien-être. Dans la littérature, les analyses théoriques concluent généralement sur l'existence d'une relation négative entre la conservation et le bien-être, alors que les applications indiquent que les zones protégées peuvent améliorer le bien-être local et réduire la pauvreté. La plupart des modèles théoriques s'appuient sur l'hypothèse que la terre protégée demeure inutilisée, ce qui ne semble toutefois pas être vérifié empiriquement. Puisqu'en plus, dans le chapitre 1, nous observons que l'interaction entre la conservation et l'écotourisme affecte le bien-être, nous intégrons dans notre modèle théorique un secteur productif qui se développe avec les efforts de conservation. Les résultats indiquent que, lorsque la conservation est combinée au développement d'un secteur alternatif, elle peut générer une hausse du bien-être, ce qui est cohérent avec les applications publiées. Nous validons cette conclusion théorique à l'aide de différentes méthodes économétriques. Les données utilisées dans les chapitres 1 et 2 ont toutefois certaines limites. En effet, elles ne permettent pas de distinguer les ménages résidant à l'intérieur d'une zone protégée, ainsi que ceux impliqués dans le secteur de l'écotourisme. Des variables mesurées au niveau du district doivent donc être utilisées pour capter l'effet de l'écotourisme et de la conservation. De plus, les ménages localisés en région éloignée sont peu représentés dans l'échantillon. Ainsi, dans le troisième chapitre, nous présentons un rapport méthodologique et statistique de l'enquête sur les ménages, que nous avons réalisée au Népal en 2013. L'objectif de l'enquête est de collecter l'information nécessaire pour mesurer l'impact du développement de l'écotourisme et de la conservation environnementale sur le bien-être à partir de données représentatives et désagrégées au niveau du ménage, pour ainsi préciser l'analyse. Nous détaillons dans ce chapitre la méthodologie d'enquête et présentons les résultats descriptifs obtenus. Enfin, dans le quatrième chapitre, nous utilisons les données collectées pour mesurer l'impact de l'écotourisme et des restrictions environnementales sur le bien-être des ménages dans les zones protégées du Népal. Nous développons un modèle hiérarchique linéaire à deux niveaux, afin de tenir compte de la structure hiérarchique et clustérisée de la base de données. Nous montrons que de s'impliquer dans une occupation directement liée à l'écotourisme, en tant que travailleur autonome, augmente les dépenses de consommation du ménage. De plus, cette implication produit une externalité positive sur le bien-être des ménages localisés à proximité. Ce chapitre est complémentaire aux précédents puisque les résultats obtenus permettent de conclure sur les liens de causalité entre le développement de l'écotourisme, les restrictions environnementales et le bien-être, et ainsi de formuler des recommandations de politiques environnementales et de développement. Aussi, nous concluons notamment que le développement d'entreprises écotouristiques locales devrait être encouragé, et que la consolidation de l'offre touristique autour d'une stratégie de développement local est susceptible d'augmenter les retombées pour l'ensemble de la communauté.

This PhD thesis is concerned with applications of nonlinear systems of conservation laws to gas dynamics and traffic flow modeling. The first part is devoted to the analytical description of a fluid flowing in a tube with varying cross section. We study the 2x2 model of the p-system and than, we extend the properties to the full 3x3 Euler system. We also consider a general nxn strictly hyperbolic system of balance laws; we study the Cauchy problem for this system and we apply this result to the fluid flow in a pipe wiyh varying section. Concerning traffic flow, we introduce a new macroscopic model, based on a non-smooth 2x2 system of conservation laws. We study the Riemann problem for this system and the qualitative properties of its solutions that are relevant from the point of view of traffic.

La méthode de préservation d’organes la plus utilisée actuellement en transplantation rénale est la conservation statique en hypothermie. Cependant, ce mode de conservation induit des dommages inhérents aux lésions du syndrome d’ischémie/reperfusion (I/R). Cette étude a eu pour objectif d’identifier de nouvelles conditions de préservation des greffons, afin de limiter les lésions d’I/R, en modulant la température de conservation ou par ajout d’un transporteur d’oxygène. Nous avons utilisé deux modèles : in vitro avec des cellules endothéliales et in vivo en autotransplantation rénale chez le porc.Les résultats ont confirmé les effets délétères de la conservation à 4°C contrairement à des conservations à 19°C, 27°C et surtout 32°C, permettant d’obtenir une activité métabolique, une viabilité et une intégrité cellulaire supérieures ainsi qu’une diminution des marqueurs de l’inflammation et du stress oxydant. Nous avons aussi démontré les bénéfices d'un nouveau transporteur d’oxygène, M101, dans deux des solutions de conservation les plus utilisés, UW et HTK. L'utilisation de M101 en conservation statique permet une meilleure reprise de fonction à court terme et une réduction de la fibrose, cause principale de la perte du greffon. Enfin, nous avons montré une conservation des bénéfices de M101 à des doses réduites et déterminé que cette protection était due à une multifonctionnalité de la molécule, combinant un transporteur d’oxygène, une activité superoxyde dismutase et une taille importante (permettant de réguler la pression oncotique). Ce travail a montré de nouvelles pistes de réflexion vers une préservation, et donc une qualité, supérieure des organes à transplanter
The most used preservation method in renal transplantation is hypothermic cold storage (CS). However, this method induces damages inherent to the ischemia/ reperfusion (I /R) syndrome.My study was aimed at identifying new grafts preservation conditions, to limit I/R damage, by varying storage temperature or by adding an oxygen carrier.We used two models: in vitro with endothelial cells and in vivo in pig renal autotransplantation. The results confirmed the deleterious effects of 4°C storage in contrast to conservations at 19°C, 27°C and above 32°C, resulting in improved metabolic activity, cellular viability and integrity as well as a significant reduction in markers of inflammation and oxidative stress. Then we demonstrated the benefits of a new oxygen carrier, M101, in the two most used preservation solutions, UW and HTK. Indeed, use of M101 in CS protocols improved short-term function recovery and reduced fibrosis development, main cause of graft loss. Finally, we have shown that the benefits of M101 were preserved at lower doses and we determined that this protection was due to a multifunctionality of the molecule, combining oxygen transport, superoxyde dismutase activity and a large size (regulating oncotic pressure). This work permitted the uncovering of new concepts towards improved organ preservation and quality for transplantation

Cette thèse a pour objectif l'approfondissement de l'étude des équations régissant les écoulements à surface libre en dimension trois. Nous proposons d'une part une nouvelle formulation variationnelle du problème hydrostatique aboutissant à un problème semi-discretisé en temps bien posé. Nous en faisons l'analyse mathématique et nous montrons quelques résultats numériques obtenus après programmation de l'approximation de ce problème dans le logiciel Telemac-3D développé au Laboratoire National d'Hydraulique et Environnement (LNHE) d'edf. D'autre part, nous étudions la réinterprétation dans le cadre ALE de la méthode de discrétisation verticale de domaines tridimensionnels appelée transformation sigma, et nous en proposons une généralisation permettant d'améliorer la représentation des stratifications dans un écoulement. Finalement, nous présentons un schéma ALE-MURD conservatif pour la résolution des équations de convection linéaires posées sur un domaine mobile. Une condition particulière doit être vérifiée afin que le schéma soit conservatif lorsque le domain bouge effectivement. Nous montrons comment assurer cette contrainte dans le cas particulier où le domaine est tridimensionnel et ne bouge que selon la verticale. Ce résultat est illustré dans le cadre des écoulements à surface libre en dimension trois.