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Les effets négatifs des changements climatiques et des vulnérabilités auxquels font face les pays en voie de développement imposent des stratégies d’adaptation. Incidemment, les débats sur les changements climatiques n’ont pas épargné le Togo, petit pays situé en Afrique occidentale, avec peu de saisons variées. Sa vulnérabilité a donc poussé les décideurs à promulguer des lois dans le but d’atténuer les effets de ces changements climatiques et permettre au pays de respecter les documents nationaux et les accords internationaux, notamment la Convention-cadre des Nations Unies sur les Changements Climatiques (CCNUCC). Ce mémoire a pour mission d’évaluer la capacité du Togo à atteindre ses objectifs dans le domaine spécifique de l’agriculture. The negative effects of climate change and the vulnerabilities faced by developing countries require adaptation strategies. Incidentally, the debates on climate change have not spared Togo, a small country located in West Africa, with few varied seasons. Its vulnerability has therefore prompted decision makers to enact laws with the aim of mitigating the effects of these climate changes and enabling the country to comply with national documents and international agreements, in particular the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC). This dissertation aims to assess the capacity of Togo to achieve its objectives in the specific field of agriculture.

Les concentrateurs photovoltaïques sont parmi les technologies d'énergies solaires les plus prometteuses. Ils ont une efficacité allant jusqu'à deux fois celle des panneaux photovoltaïques conventionnels. Malgré les avancements en recherche et développement, les concentrateurs photovoltaïques demeurent des systèmes relativement complexes. Cette même complexité laisse place à l'innovation et à la possibilité de réduire considérablement les coûts de fabrication. Dans le cadre de cette thèse, deux sites de tests sont développés et déployés pour faire l'analyse des performances des concentrateurs photovoltaïques plats. Quatre designs de cellules solaires sont caractérisés en laboratoire et incorporés dans les panneaux prototypes pour ensuite être individuellement étudiés. Les quatre designs sont ensuite comparés l'un à l'autre, et selon leurs emplacements, pour comprendre comment le design de la cellule affecte la performance des panneaux.

Pastoral systems worldwide secure rural livelihoods in the harshest environments on Earth. Their low productivity per area unit or head makes them the subject of much criticism with regard to their environmental impact, particularly in relation to global warming, desertification and land degradation. Such is the case of the traditional pastoral systems of Patagonia, a vast and isolated region where sedentary and mobile pastoralism coexist and contribute to shape landscapes and cultures. We argue that pastoral systems provide a wide range of ecosystem services that may compensate for their negative impact on the environment. We review the scarcely available evidence from Patagonia to identify ecosystem services and disservices associated with pastoralism, and pay special attention to the carbon balance: with C footprints between 10 to 40 kg CO2-eq.kg-1 carcass, pastoral systems in dry Patagonia are below or within the range of semi-extensive livestock systems worldwide (35-45 CO2-eq. kg-1 carcass). To inform development and policy, the assessment of trade-offs and synergies between ecosystem services needs to incorporate the intertwined social and ecological dynamics of complex pastoral systems, along resource regenerative trajectories.

Les changements climatiques constituent un enjeu important en santé publique. En effet, une hausse des températures provoquera une hausse de la mortalité attribuable à la chaleur. En outre, certaines populations et territoires sont particulièrement vulnérables aux effets de la chaleur. Il est donc nécessaire de les identifier clairement ainsi que les impacts futurs pour orienter avec équité les politiques publiques aujourd’hui et à l’avenir. L’objectif de cette thèse est de documenter les facteurs de vulnérabilité à la chaleur dans le présent et les éléments permettant leur prise en compte pour l’avenir dans le contexte des changements climatiques. Quatre étapes ont été menées pour répondre à cet objectif : a) Mener une revue systématique et une méta-analyse des facteurs de vulnérabilité face aux risques de mortalité en lien avec la chaleur ; b) Analyser si l’exposition chronique à la pollution atmosphérique modifie la relation entre la chaleur et la mortalité dans un contexte urbain (Paris) et explorer la double interaction avec la défaveur sociale ; c) Développer une méthode de quantification des impacts liés à la chaleur en lien avec les changements climatiques en intégrant une grande diversité de simulations climatiques ; d) Estimer les inégalités d’années de vies perdues attribuables à la chaleur et leurs projections futures dans deux contextes distincts (Montréal et Paris) et comparer ces inégalités. Cette thèse a permis de mettre en évidence sur la base de la littérature épidémiologique les groupes de population qui sont les plus vulnérables face aux effets de la chaleur et de montrer qu’il y a plusieurs divergences par rapport aux recommandations émises par les institutions de santé publique vis-à-vis de l’identification de populations vulnérables. Cette thèse a permis également d’identifier l’exposition chronique à la pollution atmosphérique comme nouveau facteur de vulnérabilité à la chaleur et que cette vulnérabilité était encore plus prononcée lorsqu’il s’agissait de populations défavorisées socialement. Puis, une méthode permettant de quantifier l’impact des changements climatiques sur les décès attribuables à la chaleur et ses sources d’incertitudes a été développée, et a permis de mettre en évidence que la probabilité que les changements climatiques conduisent à une augmentation de la mortalité en lien avec la chaleur est très forte. Cette méthode a ensuite été utilisée pour estimer que l’augmentation de la température conduira à une augmentation des inégalités sociales d’années de vie perdues à la fois à Montréal et à Paris, l’effet des changements climatiques sur l’accroissement de ces inégalités étant plus fort à Montréal qu’à Paris. Cette thèse, en se basant sur diverses méthodes épidémiologiques, a permis dans l’ensemble de clarifier quelles populations étaient particulièrement à risque face aux effets de la chaleur et de questionner les recommandations émises par les organismes tels que l’OMS. Elle a également permis de montrer l’effet des changements climatiques sur l’évolution de vulnérabilités face à la chaleur pour inciter dès aujourd’hui la mise en place de politiques publiques équitables et limiter l’impact des changements climatiques sur l’accroissement des inégalités de santé. Climate change is an important public health threat. An increase in temperatures will lead to an increase in mortality attributable to temperature. In addition, some populations and territories are particularly vulnerable to the impact of increases in heat. It is thus necessary to identify these populations and territories as well as examine future heat-related health impacts in order to recommend equity-oriented policies today and in the future. The general objective of this thesis is to document current and future heat-related vulnerability factors in the context of climate change. In order to address this general objective, the thesis involved four components: a) to conduct a systematic review and a meta-analysis to assess the heterogeneity in the heat-mortality associations with respect to individual and contextual population characteristics; b) to identify whether and how the magnitude of mean temperature effects on all-cause mortality were modified by chronic air pollution exposure, social deprivation, and a combination of these two dimensions; c) to develop a method to quantify the climate change impacts on heat-related mortality using climate modeling; d) to assess historical and future social disparities in years of life lost caused by ambient temperature in Montreal and Paris, and compare these estimates as well as the impact of climate change on social disparities between the two cities. This thesis highlights which populations are more vulnerable to heat and shows that several differences exist with regard to guidelines from international public health institutions for the identification of vulnerable populations. This thesis also identified chronic air pollution exposure as a new vulnerability factor in heat-related mortality and that it has a double interaction with social deprivation. Furthermore, in this thesis a novel method to quantify future heat-related mortality was developed which emphasized the strong evidence of an increase in heat-related mortality under climate change. This method was then applied to estimate the increase in daily years of life lost social disparities in both Montreal and Paris under climate change which showed that this increase would be greater in Montreal compared to Paris in the future. Thus, this thesis which used a variety of epidemiologic methods has clarified which populations are particularly vulnerable to heat impacts and challenges guidelines for the identification of vulnerable populations from international public health institutions. It has also highlighted the climate change impacts on health inequalities and aims to reorient equity-focused policies. Thèse réalisée en cotutelle avec Université Paris 11 (Ecole Doctorale 420)

The problem of tropical forest in developing countries is troubling. Carbon dioxide emissions deriving from deforestation are about 1.6 GtCO2 / year, or 17% of global emissions of "greenhouse gases". Under the United Nations’ Framework Convention on Climate Change, the Reducing Emissions from Deforestation and Forest Degradation has been negotiated to fight this deforestation and degradation of forests. This dissertation is aimed to analyze the implementation modalities of that internationally adopted program at the level of States, especially in the Developing Countries. The analysis will be based on the case of Democratic Republic of Congo. From that angle, my goal in this research is to demonstrate that, a sound implementation of that Program for a sustainable governance requires an approach based, not only on the international regulations for the management of forests and sustainable development because such implementation in Developing Countries’ legislations may yield controversial results, but also by integrating the socio-cultural, ethical and other aspects that take into account the perception and the adhesion or rejection of the program by local communities. Hence, I will use the various forestry projects applied and implemented in the Developing Countries. As a matter of fact, harmonizing legal instruments with the practices of local communities may permit reducing efficiently Emissions from Deforestation and Forest Degradation mechanism, as a reference to electively supporting communities that depend on forest resources. This harmonization tasks may be conducted by involving local communities in the design, interpretation and implementation of forestry policies in general and, especially the Reduction of Emissions from Deforestation and Forest Degradation. La situation de la forêt tropicale dans les pays en développement (PED) est inquiétante. Les émissions de dioxyde de carbone dues au déboisement sont de l'ordre de 1,6 GtCO2/an, soit 17% des émissions mondiales de gaz à effet de serre. Sous l'égide de la Convention -cadre des Nations Unies sur les changements climatiques (ci-après « CCNUCC»), le REDD+ a été institué pour lutter contre cette déforestation et la dégradation des forêts. Cette étude examine les modalités d'implantation de ce programme, internationalement adopté, dont l'application est mise en route au niveau local dans les PED. La République Démocratique du Congo (ci-après « RDC ») servira d'exemple dans le cadre de cette analyse. Nous voudrions montrer que si l'on veut assurer à ce mécanisme une meilleure mise en oeuvre et une gouvernance plus durable, on ne devrait pas fonder la démarche uniquement sur les règles juridiques internationales de gestion des forêts et celles du développement durable car leur transposition dans les pays du Sud donnerait des résultats mitigés ou controversés. Pour intégrer dans la démarche les aspects socioculturels, éthiques et autres qui déterminent la perception et donc l'adhésion ou le rejet de ce genre de programme par les communautés locales, nous allons recourir aux divers projets appliqués et implantés dans les pays en développement. L'harmonisation des instruments juridiques aux pratiques ou coutumes locales permettra au mécanisme REDD+ de s'implanter efficacement en recueillant l'adhésion élective des communautés dépendantes des ressources forestières. Cette harmonisation peut s'effectuer par la participation des communautés locales dans l'élaboration, l'interprétation et la mise en oeuvre des politiques forestières en général, et du REDD+ en particulier.

Le changement climatique continue d'affecter la dynamique des paysages forestiers à grande échelle. Cependant, il demeure incertain comment ces changements affecteront les forêts futures et en particulier les épidémies des insectes ravageurs forestiers. Le changement climatique affecte l’émergence des insectes, en perturbant notamment la synchronisation phénologique entre les insectes herbivores et leurs arbres hôtes. De telles perturbations peuvent avoir des conséquences importantes sur le moment de l’émergence, l'étendue et la gravité de l'épidémie. Cette étude vise à comprendre comment le changement climatique pourrait affecter la synchronie phénologique entre la tordeuse des bourgeons de l'épinette (Choristoneura fumiferana), un défoliateur indigène, et ses espèces hôtes (Abies balsamea et Picea mariana) et comment cela pourrait affecter l'étendue des épidémies de la tordeuse des bourgeons de l'épinette dans la région de la Côte-Nord au Québec, Canada. Nous avons exploré les effets de deux facteurs expérimentaux sur l'étendue des épidémies à l'aide d'un modèle de simulation stochastique spatialement explicite à base d’agents (MBA): (1) la température quotidienne représentée selon deux niveaux d'augmentation (+2°C et +4°C) relative à une base de référence 2016 et (2) la variation de la phénologie des arbres hôtes correspondant aux différents niveaux d'incertitude (SD) concernant le moment du débourrement des bourgeons. Nous avons évalué comment ces facteurs ont affecté la variation de l'étendue des épidémies de la tordeuse des bourgeons de l'épinette et la complexité spatiale du patch épidémique sur un horizon de simulation de 20 ans. Nos résultats de simulation indiquent que la synchronisation phénologique arbres hôtes-insectes est fortement affectée par les changements de température, mais de manière non linéaire. Une augmentation de 2°C a permis de réduire l'étendue de l'épidémie en raison de la faible survie des larves, tandis qu'une augmentation de 4°C a entraîné une survie plus élevée des insectes et des épidémies plus importantes. Notre modèle peut aider à prévoir la dynamique future des forêts et faciliter l'élaboration de meilleures stratégies de gestion pour réduire l'effet des épidémies sur les paysages forestiers. Climate change continues to affect forest landscape dynamics at a global scale. However, it remains uncertain how these changes will affect future forests and in particular outbreaks of forest insect pests. Climate change can affect outbreaking insects by disrupting phenological synchrony between herbivorous insects and their host trees. Such disruptions can have important consequences for outbreak timing, extent, and severity. This study aims to understand how climate change could affect the phenological synchrony between the spruce budworm (Choristoneura fumiferana), a native outbreaking defoliator, and its host trees (Abies balsamea and Picea mariana), and how this might affect the extent of spruce budworm outbreaks in the Côte-Nord region in Quebec, Canada. We explored the effects of two experimental factors on outbreak extent using a spatially explicit stochastic agent-based simulation model (ABM): (1) daily temperature represented as two levels of increase (+2°C and +4 °C) relative to a 2016 baseline, and (2) variation in host phenology represented as four different levels of uncertainty (SD) around the timing of budburst. We assessed how these factors affected variation in spruce budworm outbreak extent and outbreak patch spatial complexity over a 20-year simulation horizon. Our simulation results indicate that host trees-insect phenological synchrony is strongly affected by temperature changes, but in a non-linear way. An increase of 2°C was found to reduce outbreak extent due to poor larval survival, while an increase of 4°C resulted in higher insect survival and larger outbreaks. Our model can help to forecast future forest dynamics and facilitate the development of better management strategies to reduce the effect of outbreaks on forest landscapes.

Dans un contexte mondial marqué par la lutte contre les changements climatiques et la dépendance des ressources d’énergies fossiles, la carbonatation minérale constitue une solution d’accompagnement dans l’attente de la transition énergétique. Il s’agit d’une réaction spontanée et exothermique entre le CO₂ et des oxydes métalliques, comme les oxydes de calcium et de magnésium présents dans certains déchets industriels ou résidus miniers, qui permet de stocker le CO₂ sous forme de carbonates à l’état solide thermodynamiquement stable. Cette étude est la suite des précédents travaux réalisés au sein de l’équipe de recherche à l’Institut national de la recherche scientifique qui ont mené au développement du procédé INRS. Ce procédé exploite les résidus miniers de serpentine riches en oxydes de magnésium résultants de l’ancienne activité minière dans le sud de la province du Québec. Dans ce procédé, la carbonatation est réalisée en trois étapes : l’activation thermique de la serpentine sous haute température, la dissolution de cette dernière après sa mise en contact avec le gaz contenant le CO₂ en solution sous température ambiante et une pression de 11.5 bars, suivie d’une réaction de précipitation pour former les carbonates sous une température plus élevée (>40°C). Dans cette thèse, la faisabilité de la réaction de dissolution sous pression atmosphérique a été démontrée. Le taux d’avancement de la réaction de dissolution de la serpentine a atteint 32% avec une concentration massique de serpentine en solution de 10%, soit pratiquement le même taux obtenu avec le même matériel sous une pression de 11,5 bars avec une concentration massique de 15%. Par la suite, une intégration énergétique avec une analyse par pincement a été réalisée dans le but d’optimiser l’exploitation des différentes sources de chaleur perdues dans le procédé. Cela a permis de réduire la demande en énergie thermique de 16%. Cela a aussi eu pour conséquence d’améliorer l’efficacité de séquestration nette puisque les émissions de CO₂ propres au ...

Le foisonnement de rapports et de débats entourant le Sommet Climat Paris 2015 illustre bien la complexité des enjeux planétaires actuels. Cette situation soulève avec acuité la question de la capacité de nos leaders à y faire face. Cette recherche a justement pour objet de vérifier si les leaders d’initiative de développement durable qui mettent en œuvre une pensée complexe sont davantage en mesure d’apprécier la multiplicité des dimensions inhérentes à ces démarches. Rappelons que la méthode de la pensée complexe (Morin, 2008) prétend offrir une approche paradigmatique qui facilite l’appréhension juste et sensible de la réalité. Cette étude réalisée au Québec compare vingt-cinq leaders de démarches territoriales de développement durable. Les résultats corroborent l’affirmation de Morin : la pensée complexe constitue un atout pour saisir le réel de façon plus complète. De fait, une forte corrélation ressort entre, d’une part, le degré de maîtrise de la pensée complexe des leaders et, d’autre part, leur capacité à considérer les six dimensions d’une démarche territoriale, intégrée et globale de développement durable. Néanmoins, peu de leaders maîtrisent l’art des stratégies complexes, et les initiatives de développement durable correspondent peu à l’idéal type de ce concept. Ces constats militent en faveur d’études supplémentaires sur la convergence de ces résultats avec de récentes recherches associant l’atteinte de stades de conscience post conventionnels à une meilleure gestion des programmes de développement durable (Boiral et al., 2013). L’évolution des connaissances en cette matière pourra contribuer à enrichir les programmes de développement du leadership de nos futurs leaders. The proliferation of reports and discussions surrounding the 2015 Paris Climate Summit illustrates the complexity of current global issues. In fact, the environmental challenge we face acutely raises the question of the ability of our leaders to cope with their responsibility. This research aim at evaluating whether the leaders involved in sustainable development initiative who implement Morin’s Complex Thought Method are better able to appreciate the many dimensions inherent in these processes. The Complex Thought Method (Morin, 2008) claims to offer a paradigmatic approach that facilitates fair and sensible apprehension of reality. This study compares twenty-five people located in Quebec who are leaders of sustainable development program based on territorial approaches. The results support Morin’s assertion: Complex Thought is an asset to grasp reality more completely. Indeed, a strong correlation occur between, the degree of control of Complex Thought by leaders and their ability to consider the six dimensions of an integrated comprehensive territorial approach to sustainable development. This being said, few leaders master the art of Complex Thought Strategies and the sustainable development initiatives are generally far from ideal. These findings build on the recent research linking post conventional consciousness level to better sustainable development projects (Boiral and al., 2013). This argues in favor of upgrading leadership development programs to stimulate better Complex Thought and post consciousness stage in benefice of our collective future. Réalisée sous la codirection de l'Université de Montréal (Anthropologie) et de l'Université du Québec à Chicoutimi (Aménagement du territoire)

Les études à long-terme confirment que la combinaison d’un déficit calorique et d’un programme d’exercice est une intervention plus profitable quant à la perte de poids qu’un régime hypocalorique ou un programme d’exercice seul. Toutefois, la perte de poids moyenne de l’approche combinée est en générale inférieure à celle estimée sur la base du déficit calorique et de la dépense énergétique du programme d’exercice. L’objectif principal de cette étude portait sur l’investigation des effets d’un déficit calorique et de l’exercice sur l’apport calorique, la dépense énergétique totale, la thermogenèse d’origine autre que l’exercice et la compensation alimentaire post-exercice chez les jeunes femmes. Huit jeunes femmes de poids normal et inactives ont participé à quatre conditions expérimentales : contrôle; exercice, où une séance d’exercice à intensité modérée a été réalisée; déficit calorique, où un déficit calorique de 25% pour une période de 3 jours consécutifs a été respecté; et exercice/déficit calorique. À la suite de chaque session, un repas ad libitum à l’heure du dîner a été offert aux participantes et des boîtes à lunch contenant des aliments à volonté choisis par l’entremise de menu ont été remises à ces dernières pour couvrir l’apport calorique pour la journée (jour 1) ainsi que la journée subséquente (jour 2). De plus, un accéléromètre a été remis à chaque participante après chaque séance expérimentale pour être en mesure d’estimer la dépense énergétique liée à l’activité physique pour le jour 1 et jour 2. Aucune différence significative n’a été observée entre les différentes conditions expérimentales pour l’apport calorique au repas ad libitum post-exercice, au jour 1 ainsi qu’au jour 2. De plus, aucune différence significative n’a été notée pour la dépense énergétique totale ainsi que la thermogenèse d’origine autre que l’exercice et aucune compensation alimentaire post-exercice n’a été observée en fonction des conditions expérimentales. Ces résultats suggèrent que la combinaison d’un déficit calorique de 3 journées consécutives avant une séance d’exercice d’intensité modérée n’influence pas l’apport calorique post-exercice, la dépense énergétique totale, la thermogenèse d’origine autre que l’exercice et n’engendre pas de compensation alimentaire post-exercice. Un déficit calorique combiné à l’exercice d’une période plus prolongée pourrait être nécessaire afin d’observer une augmentation de la compensation alimentaire post-exercice pendant une intervention qui vise à induire une perte de poids.

Les forestiers français sont de plus en plus conscients des effets du changement climatique qui va très certainement affecter les forêts dont ils s’occupent à l’avenir. Une option sylvicole pour adapter la forêt française à cette menace est de transformer par plantation la composition des peuplements forestiers. Les représentants au niveau national des propriétaires de bois sont particulièrement porteurs de cette idée. Pour autant, cette option adaptative ne rencontre pas de consensus, notamment parmi les propriétaires et gestionnaires privés du nord-est de la France. Basé sur une enquête ethnographique, cet article tente d’expliquer l’écart existant entre le point de vue de ces détenteurs locaux de forêts et leurs représentants nationaux. Le discours porté au niveau de l’État serait une construction virtuelle de la réalité, intentionnellement construite dans le cadre d’un rapport de force externe et interne, entre, d’une part, les représentants des propriétaires et d’autres acteurs au niveau national, et, d’autre part, entre forestiers privés, eux-mêmes porteurs de manières concurrentes d’envisager la gestion forestière. French foresters are becoming more and more aware of climate change, which will most likely impact the forests they care for in the future. One forest management option to adapt French forests to climate change is planting and changing the forest composition. The national representatives of private forest owners mainly support this idea. Yet, this adaptation tool does not find a consensus, especially among forest owners and managers from Northeastern France. Based on qualitative research, the article attempts to explain the gap between the viewpoint of local private forest owners and their national representatives. The discourse advocated at the national level would be a virtual construction of reality intentionally built in an external and internal power relationship: between representatives of private owners and other national actors, and among foresters themselves and between competing types of sylviculture. Climate change and plantation are only instruments in that context.