Добірка наукової літератури з теми "Fourmis – Effets de la température"

Despite their crucial importance, limited information exists about how livestock are affected by climate change in Nigeria. Changing climatic patterns are manifested through occurrences like abrupt temperature increase, dwindling rainfall pattern, rise in spells of drought and flood. These conditions exert different effects across the geographical landscape of the country, which can broadly be classed as Semiarid, Sahel and Derived Savannah, respectively as well as Forest and Montane. Livestock provide humans with the full complement of amino acids, which are the only known natural suppliers of Vitamin B12 and equally supply iron, calcium, iodine and zinc. In addition, livestock accounts for 40% of Agricultural Gross Domestic Product and significantly contributes to enhancing rural livelihood. Stress conditions are induced in livestock by harsh weather conditions that reduce the feed available to them as well as impede growth rate and reproduction efficiency and disease incidence which may eventually result in death. In the light of the livestock benefits to humanity, it is necessary to devise means of making their climate resilient. Some of the proven strategies include animal genetic improvement for stress tolerance, growing disease resistant, early maturing and drought tolerant crops, selecting for and rearing climate tolerant animal species and breeds. Malgré leur importance cruciale, il existe peu d'informations sur la manière dont le bétail est affecté par le changement climatique au Nigéria. Le changement des modèles climatiques se manifeste par des événements tels que l'augmentation brutale de la température, la diminution des précipitations, l'augmentation des périodes de sécheresse et d'inondation. Ces conditions exercent des effets différents sur le paysage géographique du pays, qui peuvent être globalement classés comme semi-aride, sahélien et savane dérivée, respectivement, ainsi que forêt et montagne. Le bétail fournit aux humains le complément complet d'acides aminés, qui sont les seuls fournisseurs naturels connus de vitamine B12 et fournissent également du fer, du calcium, de l'iode et du zinc. En outre, l'élevage représente 40% du produit intérieur brut agricole et contribue de manière significative à l'amélioration des moyens d'existence ruraux. Les conditions de stress sont induites chez le bétail par des conditions météorologiques difficiles qui réduisent les aliments disponibles pour eux et entravent le taux de croissance, l'efficacité de la reproduction et l'incidence des maladies qui peuvent éventuellement entraîner la mort. À la lumière des avantages de l'élevage pour l'humanité, il est nécessaire de concevoir des moyens de rendre leur résilient climatique. Certaines des stratégies éprouvées comprennent l'amélioration génétique animale pour la tolérance au stress, la culture de cultures résistantes aux maladies, à maturation précoce et à la sécheresse, la sélection et l'élevage d'espèces et de races animales tolérantes au climat.

L’assemblage par clouage de deux tôles d’acier est présenté au moyen d’une approche numérique et expérimentale. Un modèle de l’étape d’assemblage est réalisé et confronté aux données expérimentales pour différents paramétrages de la machine. La simulation est ensuite utilisée pour l’évaluation des phénomènes locaux observés au sein des tôles, tels que les modes de rupture et les élévations de température.

La queue et les pattes postérieures des rongeurs sont à la fois des organes cibles très utilisées pour effectuer des tests dans les modèles de douleur aiguë ou chronique et essentiels à leur thermorégulation. C’est ainsi que la queue et les pattes d’un rat placé dans des conditions de neutralité thermique sont l’objet de variations cycliques de vasomotricité. Administrée par voie intraveineuse, la morphine provoque, de façon dose-dépendante et naloxone-réversible, une vasoconstriction dont il résulte une hyperthermie. Les courbes dose-réponse sont abruptes dans la plage 0,5– 1 mg/kg. Le blocage fonctionnel de la région bulbaire rostroventrale par une micro-injection de muscimol bloque les vasoconstrictions, y compris celles évoquées par la morphine. Les neurones on et off enregistrés dans la région bulbaire rostroventrale sont activés et inhibés par des stimulus nociceptifs thermiques, respectivement. Ils sont aussi impliqués dans la régulation des variations de vasomotricité de la queue et des pattes. La morphine inhibe et active brutalement l’activité des neurones on et off, respectivement, tout en augmentant la latence du tail-flick (TFL), le test de nociception le plus communément utilisé en tant que modèle animal de douleur aiguë. En utilisant un modèle qui prend en compte la puissance de la source de chaleur radiante, la température de la peau initiale, la température corporelle et la distance de conduction du nerf périphérique, on peut conclure que l’augmentation du temps de réaction provoqué par la morphine est principalement liée à la vasoconstriction qu’elle déclenche. Cette conclusion a été vérifiée directement : lorsque la température de la queue est maintenue constante, on peut démontrer, avec un paradigme particulier qui permet d’analyser en termes psychophysiques le tailflick en réponse à des variations aléatoires de chaleur radiante nociceptive, que le seuil de la réaction et sa latence psychophysique sont faiblement augmentés (1,5 °C ; 40 ms) par 4 mg/kg de morphine. Lorsque la TFL est mesurée de façon conventionnelle, de tels effets sont marginaux par rapport aux effets indirects générés par la vasoconstriction. Bien que l’augmentation d’un temps de réaction à la chaleur (e.g. tail-flick, withdrawal ou hot-plate tests) soit généralement interprétée en termes d’analgésie, les données présentes mettent en doute la validité d’utiliser ces approches pour construire un index de douleur.

Les pieux géothermiques sont les pieux de fondation équipés d’un système échangeur de chaleur entre les locaux qui ont besoin d’être chauffés et/ou rafraîchis et le terrain environnant. Pendant sa durée de vie, un pieu géothermique subit des cycles annuels de température avec une variation de l’ordre d’une vingtaine de degré. Il est donc nécessaire de comprendre l’effet de ces cycles de température sur le comportement mécanique de tels pieux de fondation. Cet article présente une synthèse du programme d’expérimentation mené à l’École des Ponts ParisTech depuis 2010 sur un modèle physique 1 × g. Le pieu modèle considéré dans cette étude est un tube creux en aluminium, de 20 mm de diamètre extérieur et de 600 mm de longueur, équipé d’un système de contrôle de température. Ce dernier est d’abord soumis à une charge axiale constante appliquée en tête puis à des cycles de variation de température. Le comportement du pieu dans un sable sec et dans une argile saturée a été étudié. Ces expérimentations en modèle réduit ont permis d’identifier les principaux effets des cycles de température sur le comportement d’un pieu géothermique à long terme. Les résultats de cette étude sur modèle réduit sont présentés, les avantages et les inconvénients du modèle physique utilisé sont discutés.

Les effets du temps et de la température de vieillissement sur le comportement de la transformation martensitique d’un alliage à mémoire de forme de type CuZnAl à 4 % d’Al ont été étudiés. Les variations des températures de transformation, le changement dans la microstructure, la microdureté en fonction du temps et de la température de vieillissement ont été montrés. Le suivi par DRX d’échantillons vieillis à différentes températures a montré la présence de précipités Cu5Zn8, Al4Cu9, Al2Cu. Cette transformation tend vers le blocage en augmentant le temps de vieillissement. Avec l’augmentation du temps de vieillissement la quantité de précipités augmente considérablement et leur localisation s’étend, au départ, dans les joints de grains puis vers l’intérieur de la matrice en l’envahissant totalement.

Le poids des technologies dans la définition des qualités organoleptiques des viandes est indéniable. Parmi ces qualités, nous avons choisi de nous intéresser plus particulièrement à la tendreté et au processus d’attendrissage puisque, chez le bovin, cette caractéristique constitue le facteur limitant le plus important de l’acceptabilité par le consommateur. Cette revue tente de tracer un panorama des effets des conditions de réfrigération, de la congélation, de la vitesse de chute de pH, de la stimulation électrique et des promoteurs de croissance sur la tendreté de la viande. Concernant la température, il apparaît que des conditions de réfrigération trop douces ou trop rapides conduisent à une diminution de la tendreté. Vitesse de chute du pH et température étant étroitement interdépendantes, une relation similaire a été établie entre la tendreté finale et la vitesse d’acidification du muscle, des vitesses trop rapides de chute du pH (abaissement de la température très lent) ou trop lentes (abaissement de la température très rapide) conduisant à l’obtention de viandes plus dures. La tendreté de la viande sera donc optimum dans des conditions de réfrigération intermédiaires entre ces deux extrêmes. La congélation de muscles post-rigor affecte principalement la rétention d’eau et cette qualité sera d’autant mieux préservée que la congélation sera rapide et la décongélation lente. Par contre, ce traitement semble accélérer le processus d’attendrissage, probablement au travers de l’altération, par les cristaux de glace de la structure contractile et des protéines myofibrillaires elles-mêmes. La stimulation électrique des carcasses en basse (20 à 100 V) ou en haute tension (500 à 700 V) qui permet de prévenir l’apparition du phénomène de contracture au froid, n’a un effet bénéfique sur la tendreté que lorsqu’elle est associée à une réfrigération rapide. Associée à une réfrigération lente, elle conduit en effet à un durcissement de la viande. Quelle que soit leur nature, les promoteurs de croissance semblent avoir des effets néfastes sur les qualités de la viande et plus particulièrement la tendreté.

L'effet du pH (6.2, 7.2, 8.4, 9.6), de la température (4 °C, 12 °C, 23 °C) et du rayonnement solaire a été étudié expérimentalement sur les évolutions des abondances d'Escherichia coli 0126 : B16 et d'autres bactéries pathogènes d'intérêt sanitaire : Salmonella typhimurium et Aeromonas hydrophila. En eau usée épurée, les résultats obtenus montrent que la température et le rayonnement solaire sont parmi les facteurs responsables des variations des abondances de ces bactéries dans les milieux aquatiques. Les faibles valeurs de température (4 °C) favorisent la survie d'E. coli et de S. lyphimurlum et réduisent celle d'A. hydrophila. Les faibles valeurs de température (4 °C) augmentent non seulement la survie bactérienne d'E. coli et de S. typhimurium mais limitent les effets nocifs des pH alcalins (pH 9.6) sur la diminution des abondances de ces bactéries. Parmi les pH alcalins étudiés, le pH 9.6 entraîne la plus forte diminution du temps de survie vis-à-vis d'E. coli, de A. hydrophila et de S. typhimarlam. A pH 9.6, les T90 obtenus à une température de 12 °C sont respectivement de 23, 20 et 33 heures. Le rayonnement solaire joue également un rôle important dans la réduction des abondances bactériennes et ce d'autant plus que le pH est élevé. Dans l'eau usée épurée par lagunage, ajustée à pH 9.6 et exposée au rayonnement solaire, les T90 d'E coli, d'A. hydrophila et de S. typhimarium sont respectivement de 6, 4 et de 6 heures. L'effet combiné du pH et du rayonnement est beaucoup plus important sur la réduction des abondances bactériennes que si l'un des facteurs agit isolément.

Il existe un consensus scientifique selon lequel l’émission de gaz à effets de serre générés par les activités humaines entraîne un changement climatique dont les effets sont déjà observables et qui va s’amplifier dans les prochaines décennies. Le réchauffement de la température terrestre moyenne de plus de 0,7°C en cent ans est pour l’essentiel attribuable à ces émissions. En dehors des effets médiatisés du changement climatique sur la montée du niveau des océans, le changement climatique va affecter la santé humaine de différentes façons, principalement avec des conséquences négatives. La recherche dans ce domaine s’est pour le moment principalement concentrée sur les effets des chocs thermiques sur la santé, sur les suites des événements climatiques extrêmes et sur le développement des maladies infectieuses. Il convient aussi de s’interroger sur les retombées démographiques, sociales et économiques des conséquences sanitaires du réchauffement climatique. La production de connaissances nouvelles et l’anticipation permettront de renforcer les politiques existantes et de guider l’adaptation de nouvelles stratégies. À l’heure de la mondialisation économique et sociale, ces stratégies doivent également être élaborées au niveau global.

Le Pont du Gard est un pont-aqueduc romain construit vers 50 après JC pour assurer le franchissement des gorges du Gardon par un aqueduc d’alimentation de la ville de Nîmes (France). Le pont-aqueduc et le pont routier attenant sont édifiés sur un entablement calcaire urgonien, karstifié et fracturé. Les ouvrages enjambent le lit mineur du Gardon par une voûte qui relie les piles VII et VIII. D’un point de vue géologique, ce chenal profond constitue une incision fracturée majeure dans ce paysage rocheux. Depuis près d’un siècle, les craintes d’une déstabilisation des flancs subverticaux de ce chenal ont motivé la mise en place de protections et de dispositifs de renforcement du massif rocheux. Un appareillage constitué par deux boulons instrumentés au moyen de capteurs extensométriques et une sonde de température a été mis en place dans l’appui rocheux de la pile VII et a fait l’objet d’un suivi pendant plusieurs années. Cette auscultation révèle des déformations de la roche qui évoluent avec le régime saisonnier des températures atmosphériques. Parmi les fluctuations journalières, des petits évènements semblent pouvoir être attribués à la variation de la température de l’eau pendant certaines crues du Gardon. Un calcul approximatif de ces variations saisonnières et momentanées a été effectué au moyen d’une formulation analytique. Un premier paragraphe présente une revue bibliographique des effets thermiques dans les massifs rocheux sous l’influence des conditions climatiques. Le paragraphe suivant est consacré à la présentation du site, de ses conditions environnementales et des travaux de renforcement. Les principales caractéristiques du dispositif d’auscultation sont présentées ensuite, puis les données recueillies. Une simulation des effets de la température est proposée enfin. Les résultats permettent d’expliquer effectivement l’ordre de grandeur des déformations observées dans la roche.

L’exposition des porcs à des températures ambiantes élevées s’accompagne d’une chute des performances chez le porcelet sevré, le porc en croissance et la truie en lactation. Cet effet négatif de la chaleur s’exerce notamment via une diminution de la consommation spontanée d’aliment. Après avoir exposé les mécanismes impliqués dans la thermorégulation et les difficultés rencontrées pour définir la zone de confort thermique, cet article présente les effets de la température sur les caractéristiques de la prise alimentaire chez le Porc en s’appuyant sur les résultats d’un programme expérimental développé depuis 1996 à l’INRA de St-Gilles. Ainsi, il apparaît que le Porc a un comportement essentiellement diurne quelle que soit la température ambiante. Dans la gamme des températures étudiées, la moindre consommation alimentaire au chaud résulte, dans un premier temps, d’une diminution de la taille des repas alors que leur fréquence n’est pas modifiée. Cependant, d’après les résultats obtenus chez les truies allaitantes, l’accroissement de l’intensité du stress thermique provoque également une réduction du nombre de repas. Lorsque la température varie au cours de la journée autour d’une valeur moyenne de confort, le porc en croissance et la truie allaitante adaptent leur prise alimentaire aux conditions thermiques et parviennent à compenser leur moindre consommation en période chaude par une ingestion d’aliment accrue pendant les périodes fraîches de la journée. Cependant, sous des températures moyennes élevées (supérieures à la zone de thermoneutralité), la consommation alimentaire plafonne pendant les périodes fraîches et ne permet plus de compenser la chute de consommation lors des périodes chaudes.

Chez de nombreuses espèces d'insectes sociaux, le nid joue un rôle central dans la survie de la colonie. Une fonction supposée du nid est d'assurer une protection contre les fluctuations climatiques importantes. Il est donc nécessaire d'étudier la façon dont les nids construits par les animaux régulent les facteurs abiotiques et réciproquement comment ces facteurs modulent le comportement constructeur et en conséquence l'architecture de ces nids. Pour toutes ces questions, des réponses partielles et fragmentaires existent dans la littérature. Le premier objectif de cette thèse consiste à étudier les propriétés thermorégulatrices supposées des nids de termites. Nous avons choisi comme modèles d'étude deux espèces de termites du cerrado brésilien, Cornitermes cumulans et Procornitermes araujoi. Ces deux espèces sympatriques construisent toutes les deux des nids composés d'une partie hypogée et d'une partie épigée. Si les nids de ces deux espèces offrent une morphologie externe similaire, les architectures internes diffèrent nettement et les parois externes semblent également posséder des propriétés différentes. Nous avons exploré si ces différences de structure étaient liées à des différences dans leurs propriétés thermorégulatrices. Nous avons enregistré les températures dans les nids de ces deux espèces et proposé une méthodologie pour étudier la dynamique de diffusion de la chaleur en leur sein. Des mesures de l'humidité relative, plus difficiles à traiter, sont également discutées. En complément de ces travaux de terrain, nous avons testé la survie des termites soumis à différentes conditions de température et d'hygrométrie. Ces expériences ont permis de tester l'hypothèse d'adaptation des individus aux conditions abiotiques potentiellement différentes, en relation avec les milieux de vie de ces deux espèces. Le second objectif de cette thèse vise à apprécier l'effet des facteurs abiotiques, notamment de la température, dans les processus de construction du nid. En effet, les facteurs abiotiques sont connus pour affecter les comportements des insectes, aussi bien au niveau individuel que collectif. Pour aborder ce sujet, nous avons travaillé avec la fourmi Lasius niger dont le comportement constructeur, analogue à celui des termites, a déjà été modélisé. Cette espèce de fourmi très commune dans l'hémisphère nord, construit un nid également composé d'une partie sous-terraine et d'une partie épigée, comme les deux espèces de termites étudiés. En laboratoire, les ouvrières de L. niger construisent en quelques heures des piliers qu'elles finissent par recouvrir de plafonds formant les premières bases de la construction. Nous avons étudié le comportement de construction des fourmis sous différentes conditions de températures afin de mesurer l'effet de ce paramètre abiotique sur l'architecture des structures émergentes. Une analyse quantitative et qualitative de l'architecture a été réalisée après avoir scanner ces structures à l'aide d'un scanner de surface et d'un tomographe à rayon X. Avant d'étudier le comportement constructeur, nous avons préalablement réalisé une expérience visant à étudier le préférendum thermique des fourmis. Nos résultats indiquent que la régulation des températures dans les nids suit l'équation classique de la chaleur où l'architecture pourrait jouer un rôle sur la dynamique de diffusion dans le nid. Les facteurs abiotiques étudiés ont un effet sur la survie des termites, la distribution des fourmis et l'architecture émergente, en accord avec les prédictions d'un modèle de construction précédemment établi. Cependant, nous restons loin d'une compréhension globale de l'interaction entre la régulation des facteurs abiotiques par le nid, leur effet sur l'architecture de ce dernier et leur influence sur les traits d'histoire de vie des individus qui l'occupent
For many social insects, the nest is a central element for the colony's survival. A presumed function of the nest is to ensure protection against climatic fluctuations of the environment. One has to ask how the nests achieve to regulate such abiotic factors, and whether this factors modulate the construction behavior and thus the architecture of the nests. For all these questions only partial and fragmentary answers exist in the literature. The first aim of this thesis was to investigate the putative thermo regulating property of termite nests. We focused on two termite species found in the Brazilian cerrado: Cornitermes cumulans and Procornitermes araujoi. These two sympatric species both build nests consisting of an hypogeous and of an epigeous part. If these structures might seem similar, the internal architecture and the nest composition are quite different. We first aim to investigate whether these differences between the two structures influence their thermo regulating property. To do so, we monitored the temperatures inside the nests of the two species and we proposed a methodology to study the heat diffusion dynamics inside the structures. We also monitored the relative humidity, a factor that is essential for termite survival but that proved to be more complicated to understand. To complement this field work, we tested the survival of the two termite species in different conditions of temperature and relative humidity to test whether they present some adaptations to resist to such conditions related to their living environment. The second aim of this thesis was to study the effects of abiotic factors and more precisely temperature on the nest construction process. In fact, abiotic factors are known to affect insects' behavior, as much on the individual than on the collective level. Here we used the ant Lasius niger in which the construction behavior had already have modelled. This really common species of the northern hemisphere build a nest also made of an hypogeous and of an epigeous part. In the lab, the workers quickly build pillars that they covered by caps and thereby established the first basis of the structure. We performed an experiment where we constrained ants to build under different temperature conditions to test the effect of this abiotic factor on the emerging architecture. It is then possible to establish a quantitative and qualitative description of the architecture by scanning the structure thanks to a surface scanner or with X-ray tomography. Before studying the construction behavior, we first did an experiment to study the ants thermal preferendum. We found temperature regulation in the nest to follow the common heat equation where architecture only modifies the speed of heat diffusion in the nest. The studied environmental factors had complex effects on termite survival, ant distribution and the emerging ant architectures, the latter in agreement with the predictions of the construction model. However, we are still far from a coherent understanding of the interplay between the regulation of abiotic factors by the nest, their effect on his architecture architecture, and their influence on the animal's life history parameters

Ce travail est consacré à la caractérisation aux échelles individuelle et collective des effets de l'environnement sur les mécanismes d'agrégation de cadavres chez la fourmi Messor sancta. Les résultats ont montré que les fourmis diffusent moins vite sur les agrégats et qu'elles présentent un comportement de suivi des bords des agrégats. Les mécanismes amplifications de prise et dépôt de cadavres sont modulés par la température. À l'échelle collective, la température modifie les caractéristiques globales de la dynamique (nombre et surface des agrégats). En présence de vent, les caractéristiques globales ne sont pas modifiées mais les agrégats s'allongent dans le sens du courant d'air. Cette modulation de la structure collective résulte probablement d'un couplage complexe entre la sensibilité des individus à la densité locale de cadavres et la sensibilité des individus à leur environnement climatique. L'écriture du modèle mésoscopique d'agrégation des cadavres révèle dans quelles situations biologiques l'approximation du phénomène à l'échelle macroscopique n'est plus rigoureuse. Les simulations, en accord avec les expériences, prédisent une densité critique de cadavres nécessaire pour l'agrégation plus faible que les densités testées expérimentalement et une dynamique d'agrégation plus lente à 30°C qu'à 16°C
In this work, we studied environmental effects on corpses aggregation in the ants Messor sancta. We characterized this phenomenon at both scales : individual and collective one. Results sew that ants have a lower dispersion on corpses piles. Ants sew a thigmotactic behavior around the piles. Our study also sew that pick up and drop behaviors are modulated by temperature. At the collective scale, we have shown that temperature and air flow modified collective aggregation dynamics. This modulation is the results of a complex coupling between individual sensitivity to local corpses density and individual sensitivity to climatic environment

Au sein du règne animal, les insectes sociaux fascinent les humains. En particulier les fourmis, capables de s’adapter à des environnements très variés et d’utiliser le biotope à leur avantage. L’observation de pratiques que l’on a longtemps pensées exclusives à l’humain telles que l’agriculture (de champignons) ou l’élevage (de pucerons) ne rend que plus urgente l’envie de comprendre de quelle manière s’opèrent ces phénomènes. Il s’avère que les fourmis réalisent certaines tâches de manière différente des humains. Par exemple pour trouver le chemin le plus court vers de la nourriture ou le meilleur nid vers lequel migrer, la colonie peut faire son choix de manière collective, décentralisée et sans avoir besoin que les individus ne comparent les options. Mon travail a consisté à élaborer et utiliser de nouvelles méthodes pour l’étude des fourmis. Deux objectifs complémentaires ont été fixés pour le conduire : réaliser un système biohybride et essayer de contrôler le comportement des fourmis. Le premier objectif consiste à se demander ce qu’il pourrait se passer si l’on connectait une colonie de fourmis à un ordinateur. Il s’agissait dans un premier temps de donner la vue à l’ordinateur sur ce que fait la colonie de fourmis. Il fallait ensuite fournir à l’ordinateur des moyens d’action sur la colonie.Pour cela, j’ai conçu et mis à l’épreuve des outils de suivi de l’activité de la colonie, ainsi que des environnements modulaires où évoluent les fourmis. J’ai créé un dispositif de suivi et d’analyse d’image embarquée sur micro-ordinateur et grâce à l’impression 3D j’ai fabriqué des modules de différentes tailles qui peuvent être assemblés afin de former un environnement structurellement varié. Afin que l’ordinateur puisse agir sur les fourmis, j’ai choisi de lui donner la possibilité de modifier les conditions environnementales, en particulier la température. Une fois le système conçu j’ai réalisé des expériences afin de savoir ce que les changements locaux de température induisent sur le comportement des fourmis. La caractérisation du comportement face à des changements de température apporte un éclairage sur la relation des fourmis à leur environnement. Cela a ensuite permis d’explorer les questions de contrôle du comportement des fourmis par une machine. L’usage de la température ayant démontré sa capacité à moduler localement le taux de présence des fourmis, j’ai pu ensuite prouver qu’il était possible de confiner une fourmi dans une zone prédéfinie. Enfin, j’ai mis en place une boucle de contrôle où la température utilisée pour confiner la fourmi dépend de son activité en temps réel. Cette dernière expérience permet de mettre en lumière la complexité du rapport des fourmis à leur environnement et ouvre de nouvelles perspectives dans la continuité de ce travail. Cette thèse a permis d’éclaircir des thématiques nouvelles appliquées aux fourmis, qui sont celles des systèmes biohybrides et du contrôle du vivant et de mettre en évidence les directions accessibles à l’avenir. Au cours de cette recherche, de nombreux outils ont été conçus. Les prototypes fonctionnels d’environnement modulaires ont démontré la pertinence de l’utilisation d’imprimante 3D pour l’étude des fourmis. Les différents outils de suivi, d’enregistrement et de traitement des données vidéos fournissent de nouvelles possibilités expérimentales inédites et pourront être utilisés pour d’autres études, notamment au temps long. Les dispositifs de contrôle de la température ont de même été conçus par des moyens propres au prototypage rapide, ce qui les rend accessibles, modulables et reproductibles dans une démarche open source
Within the animal kingdom social insects fascinate humans. Especially ants, which are capable of adapting to various environments and taking advantage of their biotopes. Observing practices that we would have thought to be exclusive to humans – such as farming (of mushrooms) or breeding (of aphids) – spurs the will to understand by which mean ants operate. It turns out that ants achieve certain tasks in different ways than humans. For instance, to find the shortest path to a food source, or the best nest to migrate to; the colony can make a collective decision, decentralized and without the need of direct comparisons by individuals. My work has consisted of the elaboration and use of new methods to study ants. Two complementary objectives have been chosen to drive the work: implementation of a biohybrid system and assessing the means of and limits to controlling the behaviour of ants. The first objective consists of asking ourselves what will happen if we connected an ant colony with a computer For this I have designed apparatus that permit interaction between those two entities. It involved giving sight to the computer into what the colony was doing, then providing ways for the computer to act on the colony. To do so, I designed and tried out tools to monitor the activity of colonies as well as modular environments which ants can inhabit. I designed an embedded system that records and analyses activity of ant colonies on a micro-computer. I designed and 3D printed modules of various sizes that can be assembled together to form a structurally varied environment. For the computer to be able to act upon ant behaviour, I chose to endow it with the capability of modifying environmental conditions, at particular temperatures. Once the system was built, I conducted experiments to assess how local changes of temperature affect ant behaviour. This characterisation of behaviour under temperature changes sheds light on the relation of ants with their environment. This permitted the exploration of questions of control of behaviour of ants by a machine. The use of temperature having proved its capacity to modulate the local occupancy density, I then have been able to show that it was possible to confine an ant in a set location. Finally, I implemented a closed feedback loop system, in which the temperature used to confine the ant is dependent on the ant activity in real time. This last experiment shed light on the complexity of the dynamic relation between ants and their environments and opened new perspectives for future investigations. During this research, many tools were developed. Functional prototypes of moduary environments have demonstrated the relevance of using 3D printers for the study of ants. The various tools for monitoring, recording and processing video data provide new and innovative experimental possibilities and can be used for other studies, especially over long periods of time. Temperature control devices have as well been designed using rapid prototyping tools, making them accessible, scalable and reproducible in an open source approach

Cette étude a pour objectif de comprendre comment les effets de température, de cinétiques de croissance, ou les effets d'environnement peuvent influencer la structure (cristalline ou non cristalline) et la configuration chimique (mélange/ ségrégation/ séparation de phase) de nanoparticules supportées d'Ag et de CoAg. Pour cela, des nanoparticules de CoAg de différentes tailles et compositions ont été préparées par condensation sous ultravide selon différents modes de croissance (co-dépôt ou dépôts séquentiels des deux métaux). Afin d'accéder à l'ensemble des caractéristiques des nanoparticules, des techniques complémentaires ont été couplées: la diffusion de rayons X aux petits et aux grands angles en incidence rasante et les techniques de microscopie en mode d'imagerie haute résolution ou filtrée en énergie. L'analyse préliminaire de particules d'Ag a montré l'existence de structures cristallines et non cristallines (icosaédriques) pour les petites (2-2.5nm) et grandes tailles (6-8nm). Une dominance de la structure décaédrique a été montrée entre ces deux extrêmes. Cette dernière disparaît complètement lors de l'élaboration en température. Pour le système bimétallique Co-Ag, à température ambiante et indépendamment de la taille, de la composition et du mode d'élaboration, les nanoparticules présentent une ségrégation avec une configuration de type coeur d'argent entouré d'une coquille plus ou moins continue à base de Co métallique et d'oxyde de Co. Lorsque les échantillons sont soumis à un traitement thermique, une transition s'opère conduisant à une ségrégation plus importante de type Janus.

Nous proposons des methodes integrant les temperatures variables ainsi que la variabilite individuelle, permettant de predire la duree mediane de plusieurs stades de developpement d'insectes. Cette etude sera appliquee plus particulierement au balanin de la chataigne (curculio elephas). Une etude au laboratoire montre que les vitesses des developpements embryonnaire et larvaire du balanin sont lineaires en fonction de la temperature. Le logit de la proportion d'ufs ou de larves du balanin se developpant en conditions naturelles est modelise en fonction d'une echelle physiologique, lineaire. Deux methodes differentes d'estimation des parametres sont proposees: une indirecte (faisant appel a la methode de la vraisemblance profilee) et l'autre directe (estimant tous les parametres au maximum de vraisemblance). Elles conduisent a des resultats proches: par exemple le developpement embryonnaire necessiterait 109 dj, base 6,5c, soit huit jours a la temperature constante de 20c. Une distribution logistique est ajustee a la proportion des sorties larvaires observees a une date t par rapport au nombre total de larves sorties. Par exemple un uf eclos le 14 septembre donnera naissance a une larve qui quittera la chataigne le 24 octobre. Nous discutons egalement de la sensibilite des modeles a la temperature. Nous etudions la variabilite individuelle du developpement a partir des durees du premier et du dernier deciles des distributions. Des simulations ont montre que le nombre de dates d'observation de la population et la taille de l'echantillon, issu d'une population caracterisee par les frequences d'individus dans les divers stades de developpement, ont peu d'influence sur la precision des estimations des modeles. Nous avons egalement mis en evidence la difficulte a predire simultanement la duree des differents stades de developpement quand l'echelle physiologique n'est pas commune aux stades

Les perturbations d’origine anthropique sont à l’origine de l’érosion de la biodiversité avec des conséquences sur la structure des communautés et pour le fonctionnement des écosystèmes. La vitesse de ces changements a stimulé de nombreuses recherches portant sur les effets de ces modifications sur la biodiversité des organismes et leurs propriétés fonctionnelles. En effet il a été montré que les traits des espèces sont plus importants que leur identité elle-même pour tenir compte de leurs rôles écologiques. Même si la majorité de ces travaux ont étudié la réponse des producteurs primaires sur les écosystèmes terrestres, la contribution d’autres organismes est toutefois essentielle pour maintenir un fonctionnement et une résilience des écosystèmes corrects.Les fourmis sont des organismes cibles intéressants pour étudier de telles modifications du fait de leur abondance et de leur dominance écologique. En effet elles ont une distribution cosmopolite et participent à de nombreuses fonctions dans l’écosystème terrestre. Elles sont également faciles à étudier et des méthodes d’échantillonnage standard existent. Bien que de nombreuses recherches aient démontré des modifications dans la composition spécifique des fourmis dans des gradients environnementaux, un nombre réduit d’entre elles ont étudié la contribution de ces organismes sur le fonctionnement des écosystèmes. De plus, les traits responsables de la stabilité des communautés de fourmis en réponse à ces modifications sont encore peu connus. Il est donc nécessaire de développer une méthodologie capable d‘identifier la participation des fourmis dans des processus écosystémiques permettant également de quantifier leur activité afin de comprendre comment ces organismes agissent sur les capacités de résistance et résilience des écosystèmes.Ainsi, cette thèse vise mettre en lumière i) en quoi la simplification des habitats liée aux activités humaines a des répercussions sur les communautés de fourmis, ii) quels sont les traits responsables du succès écologique d’une espèce ou de son déclin au sein d’un environnement donné, et iii) comment ces variations en composition spécifique impactent l’intensité de participation des fourmis aux processus écosystémiques
Land-use changes have deep consequences on species diversity, community structure and ecosystem functioning. Consequently, many works have tried to understand the effects of such changes on the diversity and functional properties of organisms. It has been demonstrated that species traits are oftenly more important than the identity of species per se in order to account understand the ecological roles of species. Besides, while the majority of assessments about land-use change effects on ecosystem functioning have focused on primary producers, the contribution of other organisms is essential to maintain the functioning and resilience of ecosystems.Ants are interesting organisms to track land-use changes due to their abundance, ubiquity and ecological dominance. Ants are present in most of terrestrial biomes and participate in several ecosystem processes through their consumption of food resources. They are also easy to sample and standard methods exist to provide accurate comparisons between studies. While a number of studies have demonstrated abrupt changes in ant species composition along environmental gradients, only a reduced number of such studies have tried to understand how ant community changes affect ecosystem processes. Moreover, the traits responsible for the stability of ant communities in response to land-use changes are little known. It is therefore necessary to develop a methodology that enables a proper identification of ant participation to different ecosystem processes and their contribution to ecosystems’ resistance and resilience.In this thesis I aim to bring some light about i) how land-use changes affect ant community structure? ii) what traits are responsible of the ecological success of a species or it’s extinction from a given environment? iii) how changes in the species or trait composition affect the participation intensity of ants in different ecosystem processes ?

Dans le but de degager les connaissances necessaires au choix des materiaux destines aux applications cryotechniques, trois polymeres thermodurcissables (epoxyde, bismaleimide, polyimide) et un polymere thermoplastique (peek) associes a divers types de fibre de carbone ont ete etudies dans les conditions d'utilisation envisagees +120c/-250c. Dans une premiere partie, une caracterisation en traction isotherme de la matrice et du composite unidirectionnel a ete effectuee. Il ressort qu'une connaissance approfondie de la matrice (morphologie, transitions thermiques, ductilite, tenacite) est primordiale pour comprendre le transfert des proprietes de la resine au sein du composite et son comportement en temperature. L'analyse des resultats fait egalement apparaitre l'influence de la microstructure de la fibre sur la resistance et le processus d'endommagement de la liaison interfaciale fibre-matrice. L'influence des contraintes thermiques sur le comportement des composites multidirectionnels est ensuite abordee en faisant largement appel aux experiences realisees sur les stratifies asymetriques (bilames). Les resultats rendent compte des effets preponderants des contraintes thermiques sur l'apparition des fissures et permettent notamment d'etablir une hierarchisation des materiaux en terme de sensibilite a l'endommagement. Compte tenu de l'experience et des resultats acquis dans le domaine specifique des temperatures cryogeniques, des orientations sont suggerees pour completer les criteres de selection etablis

Cette étude s'intéresse aux eets de température sur la turbulence et l'acoustique rayonnée de jets subsoniques, simples et coaxiaux. Les équations de Navier-Stokes sont résolues par une approche de type Simulations des Grandes Échelles et les prévisions acoustiques en champ lointain sont obtenues à l'aide d'une méthode intégrale de Kirchho. Les mécanismes source d'un jet isotherme et d'un jet chaud, à nombre de Mach et de Reynolds identiques, sont étudiés à l'aide d'une décomposition azimutale en série de Fourier des termes sources du tenseur de Lighthill. Les principales diérences observées sur la dynamique et l'acoustique d'un jet chaud sont liées à la contribution du terme d'entropie et l'émergence de modes d'ordre supérieur. On montre que le terme d'entropie et le terme linéaire traduisant les interactions entre l'écoulement moyen et les fluctuations de densité, ont une distribution spatiale similaire en terme d'énergie et de fréquence. Les simulations de jets coaxiaux concentriques ont révélés que le bruit rayonné pour de faibles angles est dominé par les appariements tourbillonnaires entre les couches de mélange primaire et secondaire, lorsque le jet central est chaué. Finalement, une méthode de décomposition d'un écoulement en partie hydrodynamique et acoustique est appliquée sur un modèle d'écoulement simplifié, représentatif de la structure spatio-temporelle d'un jet. On met en évidence que la contribution du terme source hydrodynamique est dominante et que la turbulence est responsable du transport vers le champ lointain des fluctuations acoustiques.

Ce mémoire présente l’étude d’un matériau composite de résine de cyanate ester et de fibres de carbone fait de plis tissés de type cinq harnais soumis à des cycles de température. Trois stratifiés et une plaque sandwich ont été étudiés. L’étude de l’endommagement pour les stratifiés a montré deux types d’endommagement, des microfissures et des décohésions. Les décohésions sont présentes strictement sur les tranches externes. Quant aux microfissures, elles sont observées en plus grande quantité sur la tranche externe que sur la tranche interne. L’endommagement dans la plaque sandwich est présent sous deux formes : des microfissures et de la délamination due à la présence de l’adhésif. La dégradation des propriétés mécaniques des stratifiés en fonction du nombre de cycles thermiques a aussi été étudiée. Les essais mécaniques ont montré que ce sont les propriétés influencées par le comportement de la matrice qui sont affectées par la présence des microfissures.
This master dissertation presents the effect of extreme temperature cycles on composite materials of carbon fiber and cyanate-ester resin made of five harness woven fabrics. Three laminates and one sandwich plate were studied. The evaluation of damage present in the laminates showed two different types of damage: vertical microcracks and debonding between the fibers and the matrix. Debonding is only visible on the edges of the laminates. As for the microcracks, they are present both on the edges and inside of the laminates, but in greater quantity on the edges. The damage inside the sandwich plate is present under two forms: vertical microcracks and delamination due to the presence of the adhesive. The effect of thermal cycling on the degradation of the mechanical properties of the laminates was also studied. The mechanical tests performed showed that properties influenced by the matrix behavior were altered by the presence of microcracks.

Les auteurs décrivent comment les producteurs primaires marins ont répondu au changement climatique global, qui inclue les changements de température, l’acidification des océans, l’impact des ultraviolets, ainsi que les interactions entre ces facteurs. Ils évaluent les possibles effets de changements futurs sur l’environnement liés aux activités humaines.