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In the current context of global change, natural ecosystems are threatened worldwide. Predictions show that climate change will cause a value loss for the European forest of 21 to 50% by 2071-2100. In France, the Nouvelle-Aquitaine region depends on forests, which occupy 34% of the territory. Maritime pine (Pinus pinaster) is of fundamental importance for this region: it represents 40% of the wood resources. This emblematic conifer of the Mediterranean basin and the southwestern Atlantic area has a discontinuous range distribution, which makes studying its genetic adaptation especially interesting.This PhD thesis aims to study maritime pine genetic adaptation to environmental conditions at various temporal scales and at different tree life-stages.The first chapter explores the susceptibility of different maritime pine populations to two pathogens: Armillaria ostoyae, a root pathogen and Diplodia sapinea, a systemic one. For this study, we used populations from CLONAPIN, a clonal collection representing all the gene-pools of maritime pine. We estimated H2 (broad-sense heritability) and Qst (quantitative genetic differentiation) for pest susceptibility, as well as H2 and Qst of other adaptive traits: height and phenology. The CLONAPIN collection having been genotyped, we were able to do a genotype-phenotype association study with all the mentioned traits. Finally, correlations were established between the genetic component of the traits and climatic variables. We observed moderate H2 for most traits, whereas Qst was generally high, showing a strong population differentiation. Susceptibility to D. sapinea was strongly correlated to high temperatures. SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) associated with the traits had a small genotype effect, pointing to a polygenic nature of the traits.The second chapter is set within the European project GenTree, aiming at studying genetic adaptation and evolutionary potential of natural tree populations. For our study, we were interested in maritime pine populations from Spain, Italy and France and in Scots pine (Pinus sylvestris) populations from Spain, Germany, Lithuania and Finland. As part of this project, 25 trees from each population were phenotyped for height, diameter, wood density, specific leaf area (SLA) and carbon isotopic discrimination. Seeds were sampled on the phenotyped trees, while conserving the family structure. Common gardens were established with these seeds in Spain and France for maritime pine, and in Spain, Germany, Lithuania and Finland for Scots pine. In each garden, all of the species’ sampled populations were sowed, trying to imitate natural regeneration. Germination, survival and growth stages were monitored during one (P. pinaster) and two years (P. sylvestris). Thanks to these data, we estimated different components of fitness, which demonstrate a strong population effect, and detect significant selection gradients in these populations. They show the importance of mother needle traits in P. pinaster, and mother size in P. sylvestris.The third chapter is based on Corsican populations. This island has the particularity of representing a single gene-pool of P. pinaster, which was able to adapt locally to the different environments of the territory. We took advantage of the common garden PINCORSE, composed of families issued from 33 Corsican populations. These different populations were phenotyped over several years for height, and a subset for phenology and carbon isotopic discrimination too. With these data, we computed h2 (narrow-sense heritability) and Qst, and conducted an association study based on over 50k newly generated SNPs.These studies present an innovative work bringing new insights on the adaptive capacities of maritime pine. Genetic data on performance of tree populations are essential to the genetic improvement program of maritime pine, tree-breeding and forest genetic resource conservation strategies in environments facing major changes. Dans le contexte actuel de changement global, les écosystèmes naturels mondiaux sont menacés. Des prédictions montrent que le changement climatique causera une perte de valeur économique des forêts européennes de 21 à 50% d’ici 2071-2100. En France, la région Nouvelle-Aquitaine dépend de ses forêts, qui occupent 34% du territoire. Le pin maritime (Pinus pinaster) est d’une importance cruciale pour la région dont il représente 40% de la ressource en bois. Ce pin emblématique du bassin méditerranéen et de la zone Atlantique Sud-Ouest possède une distribution discontinue, rendant son adaptation génétique particulièrement intéressante.Cette thèse étudie l’adaptation génétique du pin maritime aux conditions environnementales à des échelles temporelles variées et à différents stades de vie de l’arbre.La première partie explore la susceptibilité de différentes origines de pin maritime à deux pathogènes : Armillaria ostoyae, pathogène des racines et Diplodia sapinea, pathogène systémique. Nous avons utilisé des populations de CLONAPIN, un jardin clonal représentant tous les gene-pools du pin maritime. Le H2 (héritabilité au sens large) et le Qst (différenciation génétique quantitative) de cette susceptibilité ont été estimés ainsi que ceux d’autres traits adaptatifs: la hauteur et la phénologie. La collection CLONAPIN ayant été génotypée, nous avons pu faire une étude d’association avec les traits étudiés. Enfin, des corrélations ont été établies entre les composants génétiques des traits et des variables climatiques.Pour la majorité des traits un H2 modéré a été observé, alors que le Qst élevé indique ici une forte différenciation entre populations. La susceptibilité à D. sapinea est corrélée aux fortes températures. Les SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) associés aux traits ont un faible effet génotype, signe de la nature polygénique de ces traits.La deuxième partie s’inscrit dans le projet européen GenTree, destiné à étudier l’adaptation génétique et le potentiel évolutif des populations naturelles d’arbres. Nous nous sommes intéressés aux populations de pin maritime d’Espagne, Italie et France, et de pin sylvestre (Pinus sylvestris) d’Espagne, Allemagne, Lituanie et Finlande. Vingt-cinq arbres par population ont été phénotypés pour la hauteur, diamètre, densité du bois, surface des aiguilles (SLA) et discrimination isotopique du carbone. Des graines récoltées sur les arbres phénotypés, en conservant la structure familiale, ont servi à établir des jardins en Espagne et en France pour le pin maritime et dans les quatre pays d’origine du pin sylvestre. Dans chacun des jardins, toutes les populations de l’espèce ont été plantées, de façon à mimer la régénération naturelle. Les germinations, survie et stades ontologiques ont été évalués durant un (P. pinaster) et deux ans (P. sylvestris). Nous avons estimé les valeurs de performance, qui possèdent fort un effet population, et les gradients de sélection. Ces derniers montrent l’importance des traits foliaires des arbres-mères pour P. pinaster et leur taille pour P. sylvestris.La dernière partie s’intéresse aux populations corses. Cette île a la particularité de présenter un seul gene-pool du pin maritime qui a réussi à s’adapter aux environnements très divers de ce territoire. Nous avons bénéficié de la collection PINCORSE, composée de familles issues de 33 populations corses. Ces populations ont été phénotypées sur plusieurs années pour la hauteur, et certaines aussi pour la phénologie et la discrimination isotopique du carbone. Nous avons pu estimer h2 (héritabilité au sens restreint) et le Qst de ces traits, et faire une étude d’association avec 50k nouveaux SNPs.Ces études novatrices apportent de nouvelles données sur les capacités adaptatives du pin maritime, lesquelles sont essentielles au programme d’amélioration génétique de l’espèce et aux stratégies de production et de conservation des ressources génétiques dans des environnements en plein bouleversement. .

Mes travaux s’intéressent à la question du changement climatique, défi majeur posé à nos sociétés, qui porte à une échelle et une complexité sans précédent la question des politiques publiques. Le climat est un bien public global, mais il y existe une grande hétérogénéité des coûts et des bénéfices. De plus, c’est une question qui implique le très long-terme, et de nombreuses irréversibilités et incertitudes. Les causes du changement climatique, ainsi que les solutions face aux défis qu’il pose, impliquent l’ensemble des aspects de nos modes de vie, concernent tous les secteurs économiques, et nécessitent de penser les interactions entre des systèmes complexes socio-économiques, techniques et naturels.J’aborde cette question du changement climatique à travers l’économie de l’environnement et des ressources (économie du changement climatique, et économie de l’énergie puisque l’énergie représente une grande partie des émissions de gaz à effet de serre), ainsi que des travaux multidisciplinaires en lien avec modélisation du climat et du cycle du carbone, ou mobilisant les mathématiques appliquées, la recherche opérationnelle, ou les sciences de l’environnement. Mes travaux sont publiés pour une partie dans des journaux d’économie, pour une autre dans des revues interdisciplinaires telles que Climatic Change, Global Environmental Change, Climate Policy ou Nature Communications. Il me semble en effet que ce lien avec d’autres disciplines est nécessaire pour répondre à des questions à teneur économique in fine mais pour lesquelles la compréhension de mécanismes physiques est clé pour poser correctement la question et représenter de façon pertinente les mécanismes, ou pour construire et tirer parti de résultats de modèles reposant sur de nombreuses équations et paramètres car représentant des systèmes complexes.La plupart de mes travaux sont de nature appliquée, et s’appuient sur des modèles numériques. Les modèles sont pris comme une heuristique, un cadre à penser, pour tenter d’analyser les interactions dans un système complexe, de dégager une vision globale et systémique, et de faire ressortir des résultats quantifiés robustes ou les déterminants principaux des incertitudes, dans une démarche prospective.Le bilan qui suit présente mes travaux qui se rattachent à deux grandes questions transversales (et à leur intersection) : celle de l’irréversibilité et des inerties, et celle des incertitudes. Ainsi, le bilan n’est pas exhaustif et exclut un certain nombre de travaux, sur des sujets connexes, tels que la précarité énergétique par exemple.

Les réseaux maillés sans fil sont une solution efficace, de plus en plus mise en œuvre en tant qu’infrastructure, pour interconnecter les stations d’accès des réseaux radio. Ces réseaux doivent absorber une croissance très forte du trafic généré par les terminaux de nouvelle génération. Cependant, l’augmentation du prix de l’énergie, ainsi que les préoccupations écologiques et sanitaires, poussent à s’intéresser à la minimisation de la consommation énergétique de ces réseaux. Ces travaux de thèse s’inscrivent dans les problématiques d’optimisation de la capacité et de la minimisation de la consommation énergétique globale des réseaux radio maillés. Nous définissons la capacité d’un réseau comme la quantité de trafic que le réseau peut supporter par unité de temps. Ces travaux s’articulent autour de quatre axes. Tout d’abord, nous abordons le problème d’amélioration de la capacité des réseaux radio maillés de type WIFI où l’accès au médium radio se base sur le protocole d’accès CSMA/CA. Nous mettons en lumière, les facteurs déterminants qui impactent la capacité du réseau, et l’existence d’un goulot d’étranglement qui limite cette capacité du réseau. Ensuite, nous proposons une architecture de communication basée sur l’utilisation conjointe de CSMA/CA et de TDMA afin de résoudre ce problème de goulot d’étranglement. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous nous intéressons aux réseaux maillés sans fil basés sur un partage des ressources temps-fréquence. Afin de calculer des bornes théoriques sur les performances du réseau, nous développons des modèles d’optimisation basés sur la programmation linéaire et la technique de génération de colonnes. Ces modèles d’optimisation intègrent un modèle d’interférence SINR avec contrôle de puissance continue et variation de taux de transmission. Ils permettent, en particulier, de calculer une configuration optimale du réseau qui maximise la capacité ou minimise la consommation d’énergie. Ensuite, dans le troisième axe de recherche, nous étudions en détail le compromis entre la capacité du réseau et la consommation énergétique. Nous mettons en évidence plusieurs résultats d’ingénierie nécessaires pour un fonctionnement optimal d’un réseau maillé sans fil. Enfin, nous nous focalisons sur les réseaux cellulaires hétérogènes. Nous proposons des outils d’optimisation calculant une configuration optimale des stations de base qui maximise la capacité du réseau avec une consommation efficace d’énergie. Ensuite, afin d’économiser l’énergie, nous proposons une heuristique calculant un ordonnancement des stations et leur mise en mode d’endormissement partiel selon deux stratégies différentes, nommées LAFS et MAFS. Wireless mesh networks (WMN) are a promising solution to support high data rate and increase the capacity provided to users, e.g. for meeting the requirements of mobile multimedia applications. However, the rapid growth of traffic load generated by the terminals is accompanied by an unsustainable increase of energy consumption, which becomes a hot societal and economical challenges. This thesis relates to the problem of the optimization of network capacity and energy consumption of wireless mesh networks. The network capacity is defined as the maximum achievable total traffic in the network per unit time. This thesis is divided into four main parts. First, we address the problem of improvement of the capacity of 802.11 wireless mesh networks. We highlight some insensible properties and deterministic factors of the capacity, while it is directly related to a bottleneck problem. Then, we propose a joint TDMA/CSMA scheduling strategy for solving the bottleneck issue in the network. Second, we focus on broadband wireless mesh networks based on time-frequency resource management. In order to get theoretical bounds on the network performances, we formulate optimization models based on linear programming and column generation algorithm. These models lead to compute an optimal offline configuration which maximizes the network capacity with low energy consumption. A realistic SINR model of the physical layer allows the nodes to perform continuous power control and use a discrete set of data rates. Third, we use the optimization models to provide practical engineering insights on WMN. We briefly study the tradeoff between network capacity and energy consumption using a realistic physical layer and SINR interference model. Finally, we focus on capacity and energy optimization for heterogeneous cellular networks. We develop, first, optimization tools to calculate an optimal configuration of the network that maximizes the network capacity with low energy consumption. We second propose a heuristic algorithm that calculates a scheduling and partial sleeping of base stations in two different strategies, called LAFS and MAFS.

Afin de cartographier la structure souterraine des volcans et détecter des ressources géothermiques de haute température, on utilise souvent l’imagerie de résistivité électrique. La résistivité électrique des volcans est affectée par plusieurs facteurs: volume et salinité de l’eau interstitielle, abondance de minéraux conducteurs, température de la roche et présence de magma. Ce travail de thèse tente de contraindre l'interprétation des structures de résistivité électrique autour des volcans actifs, afin de développer des outils innovants pour l'exploration des ressources géothermiques. La contribution des minéraux conducteurs est au cœur de la thèse: conducteurs ioniques solides (minéraux argileux, en particulier la smectite) ou semi-conducteurs électroniques (pyrite, oxydes de fer), mais l’influence de la porosité, de la salinité, de la température et de la présence de magma est aussi étudiée. La thèse utilise le volcan Krafla comme terrain d’étude pour affiner les interprétations des structures de résistivité électriques, du fait de la disponibilité de carottes, de données, de bibliographie et d’infrastructure. La smectite et la pyrite sont formées par altération hydrothermale des roches volcaniques et témoignent ainsi des convections hydrothermales. Les oxydes de fer en revanche sont plutôt formés lors de la cristallisation du magma et sont dissous lors des circulations hydrothermales. La contribution de la smectite à la conductivité électrique de roches volcaniques, saturées en eau à différentes salinités, est d'abord étudiée en laboratoire (à température ambiante) par spectroscopie d’impédance électrique « résistivité complexe ». Des variations non linéaires de la conductivité électrique à 1 kHz avec la salinité sont observées et discutées. La conduction interfoliaire est suggérée comme un mécanisme important par lequel la smectite conduit le courant électrique. L'influence de la pyrite et des oxydes de fer sur les effets de polarisation provoquée est ensuite analysée en utilisant l'angle de phase de l'impédance, qui dépend de la fréquence. Un angle de phase maximal supérieur à 20 mrad est attribué à la pyrite si la roche est conductrice et aux oxydes de fer si la roche est résistive. L'angle de phase maximal augmente d'environ 22 mrad pour chaque pourcent de pyrite ou d'oxyde de fer. Ces résultats de laboratoire en domaine fréquentiel sont appliqués à l’interprétation de tomographies de résistivité complexe sur le terrain en domaine temporel. Smectite, pyrite et oxydes de fer ont pu être identifiés jusqu'à 200 m de profondeur. La température in-situ, plus élevées qu’en laboratoire, semble augmenter la conductivité de la smectite. De manière générale, la tomographie de résistivité complexe est recommandée comme méthode complémentaire aux sondages électromagnétiques pour l'exploration géothermique. Electromagnetic soundings are widely used to image the underground structure of volcanoes and look for hightemperature geothermal resources. The electrical resistivity of volcanoes is affected by several characteristics of rocks: volume and salinity of pore fluid, abundance of conductive minerals, rock temperature and presence of magma. This thesis aims at improving the interpretation of electrical resistivity structures around active volcanoes, in order to develop innovative tools for the assessment of geothermal resources. I focus on conductive minerals, which can either be solid ionic conductors (clay minerals, in particular smectite) or electronic semi-conductors (pyrite and iron-oxides), but I also investigate the effects of porosity, salinity, temperature and presence of magma. I use Krafla volcano as a laboratory area, where extensive literature, borehole data, core samples, surface soundings and infrastructures are available. Smectite and pyrite are formed upon hydrothermal alteration of volcanic rocks and thus witness hydrothermal convection. On the other hand, iron-oxides are mostly formed during the primary crystallization of magma and dissolved by hydrothermal fluids. The contribution of smectite to the electrical conductivity of volcanic rocks saturated with pore water at different salinity is first investigated in the laboratory (room temperature) by electrical impedance spectroscopy “complex resistivity”. Non-linear variations of the conductivity at 1 kHz with salinity are observed and discussed. Interfoliar conduction is suggested as an important mechanism by which smectite conducts electrical current. The influence of pyrite and iron-oxides on induced polarization effects is then analyzed, using the frequency-dependent phase-angle of the impedance. A maximum phase-angle higher than 20 mrad is attributed to pyrite if the rock is conductive and to ironoxides if the rock is resistive. The maximum phase-angle increases by about 22 mrad for each additional per cent of pyrite or iron-oxide. These laboratory frequency-domain findings are partly upscaled to interpret field time-domain complex resistivity tomography at Krafla: smectite, pyrite and iron-oxides can be identified down to 200 m. The in-situ temperature, higher than in laboratory conditions, appears to significantly increase the conductivity associated to smectite. In general, time-domain complex resistivity measurements are recommended as a complementary method to electromagnetic soundings for geothermal exploration.

Le nématode du pin Bursaphelenchus xylophilus, originaire des Etats-Unis, est responsable de dépérissements massifs dans les forêts de pin des pays où il a été introduit. Il utilise comme vecteur un insecte du genre Monochamus, notamment M. galloprovincialis en Europe. L’objectif de cette thèse est de fournir des informations concernant les capacités de dispersion de ce coléoptère afin de mieux prédire le risque d'invasion. A l'aide d'expériences en manège de vol, nous avons montré que les adultes émergents, encore immatures, sont déjà en mesure de maintenir des vols soutenus. Ils peuvent parcourir une distance d'environ 500m par jour et les capacités de vol augmentent avec la prise de poids pendant la phase de maturation sexuelle. Il n'existe pas de compromis d'allocation de l'énergie entre fonctions de dispersion et de reproduction pendant cette période et nous proposons de qualifier ces insectes de "income breeder" et "capital disperser". A l'état mature M. galloprovincialis est capable de voler un total de 16 km, avec des vols individuels d'environ1 km; ces performances augmentent avec l'âge et le poids des insectes. Le maintien des capacités de vol tout au long de la vie adulte de M. galloprovincialis conduit à proposer que les distances potentiellement parcourues dépendent surtout de la longévité de l'insecte. Dans une expérience d'élevage en conditions contrôlées nous avons montré que la vie adulte dure au moins 4 mois, augmentant quand les fluctuations thermiques sont atténuées. Ces résultats ont des implications pour la gestion de B. xylophilus en Europe puisqu'ils démontrent que la méthode d'éradication par coupe rase sur un rayon de 500m est probablement inopérante. The pinewood nematode (PWN) Bursaphelenchus xylophilus, native to the USA, is responsible of the pine wilt disease, causing large economic losses in the pine forests of all countries where it has been introduced. It uses as vector an insect of the genus Monochamus, e.g. M.galloprovincialis in Europe The objective of this thesis is to provide information about the dispersalabilities of, this beetle in order to better predict the spread rate of the PWN. Using flight mill experiments, we showed that immature adult beetles were able to fly since their emergence. The meanflight performance was ca. 500m per day, increasing with weight gain during the maturation period.There was no trade-offs in energy allocation between reproduction and dispersion. We therefore suggest that M. galloprovincialis is both "income breeder" and "capital disperser". Mature beetles were able to fly a total of 16km on average during their lifetime, with individual flights of ca. 1km. Flight performances increased with age and body weight, being equal for males and females. Because flight capacity remained constant across time, we suggested that the total distance potentially covered by beetles was mainly driven by their longevity. In a rearing experiment under controlled conditions we estimated the adult lifespan at 4 months. It was reduced under temperature regime with higheryearly thermal fluctuations. These results have important implications for the management of the PWN since they demonstrate that precautionary clear-cuts of 500m radius are likely to be ineffective in eradicating the disease.

Species' climatic niches play an important role in the spatial distribution of biodiversity but the way climatic niches evolve remains poorly known. This works aims at determining the general mode of evolution of climatic niches, and more precisely at revealing how some plants have adapted to alpine environments. The study of many groups of plants, fishes, mammals and birds has shown that climatic niches usually evolve by fits and starts but not gradually. Climatic niches indeed remain stable over million years before evoving extremely quickly and stabilizing again in a new range of climates. Simulations have shown that these phases of relative stability need not be caused by stabilizing selection but can also be caused by geographic barriers that impede species from experiencing new climates. The study of the history of plants of the genus Androsace has revealed that rapid niche shifts on the contrary resulted from the appearing of novel traits, like the cushion life form. This work shows that numerous factors contribute to the evolution of climatic niches and emphasizes the necessity to study them together. La niche climatique des espèces joue un rôle important dans la distribution spatiale de la biodiversité mais la manière dont les niches climatiques évoluent reste encore peu connue. Ce travail vise à révéler la manière dont les niches climatiques évoluent en général, et plus précisément à déterminer comment certaines plantes se sont adaptées aux environnements alpins. En étudiant de nombreux groupes de plantes, de poissons, de mammifères et d'oiseaux, nous avons montré que les niches climatiques évoluent le plus souvent par à-coups et non pas de manière graduelle. Les niches climatiques restent en effet stables pendant des périodes de plusieurs millions d'années puis évoluent de manière extrêmement rapide avant de se stabiliser à nouveau dans une autre gamme de climat. Des simulations ont permis de montrer que les phases de relative stabilité n'étaient pas forcément causées par une sélection stabilisante sur les niches climatiques mais pouvaient également résulter de la présence de barrières géographiques qui empêchent les espèces d'expérimenter de nouveaux climats. L'étude de l'histoire des plantes du genre Androsace a révélé que les changements rapides de niches correspondaient au contraire à l'apparition de nouveaux traits, comme la forme de vie en coussin. Ce travail montre que de nombreux facteurs influencent l'évolution des niches climatiques et souligne la nécessité de tous les étudier ensemble.

Depuis plusieurs années, les technologies de l’information et de la communication connaissent un développement spectaculaire. Le trafic d’information augmente exponentiellement alors que l’évolution de l’efficacité énergétique des réseaux, définie généralement comme le rapport entre l’énergie utile en sortie du système et l’énergie totale fournie au système, n’augmente que de manière linéaire. Pour soutenir la demande de trafic, il est alors nécessaire de multiplier les équipements réseaux ce qui augment la facture énergétique des opérateurs et les émissions de gaz carbonique. Devant l’urgence de la situation, de nombreux projets et consortiums ont été créés avec l’objectif de renforcer l’efficacité énergétique des réseaux. Par exemple, le consortium GreenTouch™ fondé en 2010 a pour objectif d’améliorer l’efficacité énergétique des réseaux d’un facteur 1000 d’ici 2015 et de réduire leur consommation énergétique de 90% d’ici 2020 (par rapport à 2010). Le projet METIS a pour objectif de définir les télécommunications de 2020 (5G) cherche des solutions efficaces minimisant les coûts, les ressources et la consommation énergétique. Le projet MiWEBA qui intègre les ondes millimétrique aux communications mobiles dans le but d’augmenter la capacité du réseau d’un facteur 1000 avec un coût raisonnable.Dans cette thèse, nous abordons deux solutions répondant aux challenges de la 5G et permettant de réduire les niveaux des puissances rayonnées par les systèmes de télécommunications : l’amélioration de la couche physique via les techniques de focalisation spatiale et l’adaptation de lien multi-technologies. L’objectif principal de la thèse est de réaliser des transmissions de données très haut débit à forte efficacité énergétique à l’aide d’une connectivité multi-technologies sans coutures y compris dans des réseaux comprenant une multitude de périphériques à faible complexité.L’organisation de la thèse est la suivante : tout d’abord, l’implémentation de techniques de focalisation spatiale, le Retournement Temporel (RT) et l’EGT (Equal Gain Transmission), dans un système utilisant les dernières évolutions du standard IEEE 802.11, notamment l’intégration d’une composante 60 GHz, est étudiée. Les performances de ces techniques sont analysées de manière à identifier les conditions optimales de leur utilisation et il est montré qu’avec un minimum de deux antennes de transmission, elles permettent d’améliorer les performances énergétiques des systèmes tout en ayant une faible complexité d’implémentation. Des modifications du standard permettant d’augmenter l’efficacité énergétique sont également proposées. Une analyse cross-layer est ensuite réalisée afin de définir protocoles d’estimation de canal tenant compte des spécificités du RT. De plus, les améliorations énergétiques liées à l’utilisation du RT sont confirmées en tenant compte des dégradations des performances de la couche de liaison. Enfin, une métrique d’occupation temporelle est définie et associée à des techniques d’adaptation de lien mono et multi-technologies existantes dans le but d’améliorer la sélection d‘interfaces de transmission pour augmenter l’efficacité énergétique sans affecter les performances des systèmes utilisant un accès aléatoire au canal de communication. L’utilisation de cette métrique permet, dans certaines configurations, d’augmenter d’un facteur sept l’efficacité énergétique d’un système utilisant le Wi-Fi et, dans le cas multi-technologies, de répartir le trafic sur les différentes interfaces de transmission afin d’éviter la saturation des canaux de communication. Over the past few years, information and communications technologies have experienced a spectacular development. Traffic demand grows exponentially while energy efficiency of networks –usually defined as the ratio between delivered power and supplied power- only increases linearly. In order to supply the data traffic, it is necessary to duplicate networks equipments increasing energy costs for operators and carbon dioxide emissions. To face this dramatic situation, several projects and consortiums have been created and aim to increase networks energy efficiency. For instance, the GreenTouch™ consortium funded in 2010 aims to improve networks energy efficiency by a factor 1000 by 2015 and to reduce energy consumption of TICs by 90% by 2020 (compared with 2010 levels). METIS project aims to define 2020s communications (5G) search for efficient solutions with low costs, low resources use and low power consumption of systems. MiWEBA project brings millimeter-waves into the mobile radio word to extend the network capacity by 1000 at reasonable cost.In this thesis we study two solutions to answer 5G challenges and reduce radiated power levels of telecommunications systems: physical layer improvements through spatial focalization techniques and multi-technologies link adaptation. This thesis main goal is to achieve very high data transmission rates with high energy efficiency and seamless connectivity using multiple-interfaces technologies even in networks composed of a high number of low-complexity devices.The thesis is organized as follows: first, Time Reversal (TR) and Equal Gain Transmission (EGT) implementation is studied and applied to a system using the latest amendments of IEEE 802.11 standard, including 60 GHz transmissions. Performance of these techniques is analyzed in order to identify optimal conditions of use and it is shown that they only require a minimum of two transmit antennas to increase the energetic performance of systems while having a low implementation complexity. Standard modifications allowing an increase of energy efficiency are proposed. Then, a cross-layer analysis is performed to define channel estimation protocols taking TR specificities into account. Moreover, TR energetic benefits are validated considering its drawbacks at the link layer level. Finally, a time-availability metric is defined and associated to existing mono or multi-technologies adaptation techniques and aim to increase energy efficiency without degrading the performance of systems using random access to the communication channel. This metrics allows –in some configurations- to increase by a factor seven the energy efficiency of a system using Wi-Fi and, in a multi-technologies scenario, to allocate the data traffic to the several interfaces in order to avoid communication channels saturation.

Les politiques publiques de transition énergétique se traduisent en Alsace par une multiplication des projets de centrales de géothermie profonde. Toutefois, leur émergence dans des territoires à forte densité de population va susciter une controverse et de vives discussions notamment quant à la répartition des bénéfices et des risques entre les municipalités. Nous proposons une étude sociodiscursive des récits territoriaux, fortement contrastés, produits par deux communes. D’un côté, Illkirch-Graffenstaden met en avant un volontarisme municipal servant un discours promotionnel du territoire. De l’autre, Eckbolsheim appelle à une négociation avec les pouvoirs publics et à la constitution d’une expertise pluraliste. Or, ces deux discours vont mobiliser des contrats relationnels et des imaginaires différenciés à l’endroit des résidents de ces deux villes, variant entre public « profane » et public « citoyen ». Energy transition public policies have led to the multiplication of deep geothermal power plant projects in Alsace. However, their emergence in a densely populated territory has generated controversies. In particular, the distribution of benefits and risks between municipalities of Strasbourg Eurometropolis is discussed. We propose a socio-discursive study of territorial narratives produced by two municipalities that appear strongly contrasted. On the one hand, Illkirch-Graffenstaden highlights a municipal voluntarism aiming at promoting its territory. On the other hand, Eckbolsheim calls for negotiations with public authorities and for the constitution of a pluralist expertise. However, each of these two discourses mobilizes specific relation and imaginary contracts with regards the residents of these two cities, varying between "lay" public and "citizen" public. International audience