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Les communautés d'espèces présentent une grande diversité dans l'espace et le temps. Pour comprendre comment et pourquoi elles varient, il faut saisir comment les facteurs biotiques et abiotiques interagissent. La température est un facteur abiotique majeur : elle induit un fort gradient latitudinal, varie dans le temps, et a des effets directs et indirects à de multiples niveaux d'organisation, de l'individu à l'écosystème. La théorie métabolique en écologie stipule en effet que les taux biologiques dépendent de la température et que cette dépendance se retrouve à des niveaux d'organisation supérieurs. Pour comprendre le fonctionnement des communautés écologiques, il est donc essentiel de saisir les nombreux effets de la température à travers ces différentes échelles et niveaux d'organisation. Dans cette thèse, j'explore comment les espèces et leurs interactions trophiques sont affectées par la température. J'étudie les effets de la température à 1) différentes échelles spatiales, du local au global, 2) différentes échelles de temps, écologique et évolutif, et 3) différents niveaux d'organisation, des populations aux communautés, avec des approches théoriques et empiriques. Pour aborder ces questions, j'utilise la théorie des réseaux trophiques couplée à des relations allométriques pour les processus biologiques. Dans le premier chapitre, je m'intéresse particulièrement à la dynamique des systèmes consommateur-ressource dans un contexte de réchauffement climatique. J'étudie plus précisément comment des asymétries thermiques dans les taux biologiques affectent la dynamique de ces systèmes. Je dérive une théorie et utilise un ensemble de données sur les sensibilités thermiques (c'est-à-dire les valeurs d'énergie d'activation) pour différents taux biologiques d'organismes terrestres et aquatiques afin de démontrer comment des asymétries dans ces sensibilités thermiques peuvent entraîner des changements dans la distribution de biomasse et le contrôle trophique avec des variations de température. J'utilise deux études de cas pour illustrer 1) l'applicabilité du cadre théorique pour l'herbivorie à l'échelle globale, et 2) la précision et les limites de nos prédictions. Ce premier chapitre permet d'acquérir une compréhension plus mécaniste de la manière dont les propriétés structurelles et dynamiques des chaînes trophiques dépendent de la température. Sur la base de ce travail sur les systèmes consommateur-ressource, je passe à un niveau de complexité écologique supérieur dans le deuxième chapitre en explorant la dynamique des réseaux trophiques. Dans ce chapitre, j'utilise des données de réseaux trophiques de poissons à l'échelle globale. J'étudie comment les propriétés dynamiques de ces réseaux trophiques varient le long du gradient latitudinal et comment ils sont impactés par un réchauffement des températures. Les résultats suggèrent que le contrôle par les ressources, la stabilité et l'importance des interactions indirectes diminuent avec la latitude. Les principaux facteurs moteurs de ces variations sont la richesse spécifique et la taille corporelle. Ensuite, je simule un réchauffement de 2 degrés, et montre que le réchauffement a un fort impact sur la biomasse des espèces individuelles dans les réseaux trophiques, mais un impact plus modéré sur les propriétés des communautés. Ce chapitre permet de mieux comprendre les facteurs qui déterminent les variations latitudinales dans la dynamique des réseaux trophiques et aide à démêler les effets directs et indirects de la température. Dans ces premiers chapitres, j'ai étudié les effets de la température sur la structure et la dynamique des réseaux trophiques à des échelles de temps écologiques, plutôt qu'évolutives. Dans les modèles, j'ai utilisé une fonction exponentielle pour caractériser la relation entre la température et les taux biologiques des espèces. Cependant, dans le cas où les espèces s'adaptent à des changements de température, cette relation pourrait être modifiée, ce qui aurait des conséquences sur la structure et la dynamique des communautés. Dans le dernier chapitre, j'ai donc réalisé une expérience évolutive avec des bactéries pour étudier la relation entre la température et leur taux de croissance. J'ai incubé des bactéries à dix températures différentes pour leur permettre de s'adapter à ces températures. J'ai ensuite mesuré la différence de taux de croissance entre les lignées évoluées et leurs ancêtres. Ce travail a permis de démontrer qu'il existe des contraintes sélectives sur le taux de croissance pour certaines souches de bactéries mais que l'adaptation ne surmonte pas les contraintes thermodynamiques. En effet, la forme des courbes de performance thermiques est robuste, aucune des lignées évoluées n'a un taux de croissance optimal à la température sélective. Notre étude démontre que les adaptations thermiques peuvent conduire à une variété de réponses chez les bactéries, mais que de manière générale, les contraintes thermodynamiques sont fortes. Les résultats de mes recherches apportent de nouvelles connaissances théoriques et empiriques pour tendre vers une meilleure compréhension mécaniste des effets de la température sur la dynamique des réseaux trophiques et ouvre de nouvelles pistes de réflexion. La température a des effets complexes et contrôle de nombreux processus écologiques. Étudier ses effets à différentes échelles spatio-temporelles et niveaux d'organisation est essentiel pour comprendre le fonctionnement des communautés. ; Abstract : Species communities exhibit great diversity in space and time and understanding how and why they vary requires to capture how biotic and abiotic factors interact. Temperature is one major abiotic factor : it induces a strong latitudinal gradient, varies in time, and has some direct and indirect effects at multiple levels of organization, from the individual to the ecosystem. The metabolic theory in ecology stipulates that biological rates increase exponentially with temperature and that this effect scale up at higher organizational levels. To understand the functioning of ecological communities, it is thus essential to capture the numerous effects of temperature across these different scales and levels. In this thesis, I explore how species and their trophic interactions are affected by temperature. I investigate the effects of temperature at different 1) spatial scales from local to global, 2) timescales from ecological to evolutionary and 3) organizational levels from populations to communities, and use theoretical and empirical approaches. To tackle these questions, I use food web theory that focuses on trophic links among organisms coupled to allometric relationships, that are among the most general quantitative patterns in ecology and have been widely used to develop dynamical models of food webs. In the first chapter, I take a particular interest in consumer-resource systems under warming. I more precisely investigate how they are affected by thermal mismatches in species biological rates. I derive a theory and use a dataset of thermal sensitivities (i.e. activation energy values) for different biological rates to demonstrate how mismatches in these sensitivities can drive changes in biomass distribution and trophic control with temperature. This framework generates predictions of the impacts of warming in terrestrial and aquatic consumer-resource systems and demonstrates that warming should lead to top-heavier terrestrial food chains and stronger top-down control in aquatic environments. I use two case studies to illustrate the framework's applicability to herbivory at the global scale, and to validate the accuracy and limits of our predictions. This first chapter helps to gain a mechanistic understanding of how food chain structural and dynamical properties depend on temperature. Building on this work on consumer-resource interactions, I scale up ecological complexity in the second chapter by exploring food web dynamics. Using a modeling approach coupled to fish food web data at the global scale, I explore how food web dynamical properties vary along the latitudinal gradient and how they are affected by warming. I first investigate how three metrics of community dynamics vary across the latitudinal gradient: I demonstrate that bottom-up control, stability and the importance of indirect interactions decrease with latitude and identify the main drivers of these variations. Second, I simulate a 2 degrees warming, and show that it has a strong impact on individual species biomass in the food webs, but a moderate one on community properties. This chapter provides a better understanding of the drivers of latitudinal variation in community dynamics and helps to disentangle the direct and indirect effects of temperature. In these first chapters, I studied the impacts of warming on community structure and dynamics at ecological, rather than evolutionary, time scales. The relationship between temperature and biological rates is often considered to be exponential. Species might however be able to adapt to changing temperatures, which could modify their response to warming, and in turn the response of the community. In the last chapter, I focus on the population level but consider evolutionary times. I perform an evolutionary experiment with bacteria to investigate how their growth rate varies under thermal adaptation. I measure the difference in growth rate between evolved lines and their ancestors. I demonstrate that there are selective constraints on growth rate for some bacteria strains but that adaptation does not overcome thermodynamical constraints as the shape of the thermal performance curve is robust to evolutionary treatments. None of the evolved lines do have an optimal growth rate at the selective temperature. Our study demonstrates that thermal adaptation can be limited by biophysical constraints on growth. My research findings bring new theoretical and empirical knowledge to tend toward a better mechanistic understanding of ecological dynamics under climate change and opens new avenues for further reflection. Answering this question remains challenging due to the complexity of temperature effects. Studying the effects of temperature at different scales and organizational levels is key in understanding how it impacts ecological processes.

Pour intensifier de manière durable les cultures vivrières dans les zones de terres de barre dégradées au sud du Togo, plusieurs options ont été évaluées avec les paysans. Grâce à des entretiens collectifs de type participatif, sept différents groupes d'exploitants ont procédé à un classement par ordre de préférence de ces différentes options. Parmi cinq variantes d'un paquet MME (Maïs-Mucuna-Engrais minéraux) portées à leur choix, les paysans préfèrent (1) le MME avec un degré de préférence de 66%, à cause de son efficacité en termes de production agronomique; (2) le MM (Maïs-Mucuna sans engrais) avec 57% de degré de préférence pour ceux n'ayant pas de moyens financiers pour l'achat d'engrais et (3) le MMCCE (Maïs- Mucuna à Cycle Court + Engrais) avec 54% de degré de préférence parce qu'il permet une deuxième saison de cultures. En dehors du paquet MME et de ses variantes, d'autres options d'intensification des cultures, Maïs/Haies-vives + fumier (MHF), cultures en couloirs Maïs/Cajanus cajan (Cajanus), haies vives pour la production de biomasse et labour profond ont respectivement obtenu 86%, 79%, 36% et 18% de préférence. Les durabilités écologique, économique et sociologique des options ont aussi été évaluées par les exploitants au moyen de méthodes participatives d'entretiens de groupe. De cette évaluation, il ressort que les trois paquets ayant le plus fort potentiel d'adoption sont: (1) le paquet MME, (2) le paquet MCCE et (3) le paquet MHF. (Résumé d'auteur)

Description du sujet. Au Nord-Togo, particulièrement en milieu rural, les populations utilisent des biens d’espèces ligneuses et des services écosystémiques pour satisfaire des besoins multiples. Dans un environnement marqué par une déforestation accrue, se développe une pression anthropique croissante avec une incidence sur la vulnérabilité et la valorisation de ces ressources. Objectifs. Cette étude sur la diversité et les usages des ligneux permet d’apprécier la richesse floristique des terroirs et d’évaluer, à partir de quatre paramètres, la vulnérabilité des espèces répertoriées et connues des populations en zone de savane sèche. Méthode. L’approche méthodologique est basée sur des enquêtes ethnobotaniques et socio-économiques menées auprès de 14 groupes ethniques par interview individuel et au sein de « focus groups ». Les analyses ont porté sur des calculs de fréquences et d’indices de valeurs d’usage et d’importance des espèces répertoriées. Résultats. Au total, 149 espèces ligneuses utiles ont été identifiées et réparties en 45 familles. Neuf principaux usages reconnus sont relevés : alimentaire (69 espèces), médicinal (91 espèces), bois-énergie (57 espèces), fourrager (57 espèces), artisanal (37 espèces), soins hygiéniques (36 espèces), bois de service (40 espèces), rituel ou magico-spirituel (35 espèces) et cosmétique (26 espèces). Ces usages portent essentiellement sur les feuilles, racines, fruits, graines, fleurs, bois et écorces. Sur l’ensemble des espèces répertoriées, 42 (28 %) présentent un risque élevé de vulnérabilité, celle-ci étant évaluée sur base de quatre paramètres : la fréquence de citation, le nombre d’usages différents, l’organe collecté et le mode de collecte. Conclusions. L’étude montre que l’utilisation des espèces ligneuses varie selon le milieu géographique et la valeur d’importance des espèces explique la vulnérabilité de celles-ci dans la savane sèche.

Changes in forest composition and structure are projected in response to the future climate likely more conducive to fire and water stress. A decrease in carbon and biomass stocks could significantly affect the forest industry and global warming by high carbon emissions during fires. However, despite its ecological and socio-economic importance, the future of the forest is uncertain because the impacts of climate change on ecosystem processes and standing biomass are still poorly understood. The primary objective is therefore to assess the potential effects of climate change on vegetation dynamics and fires, and to characterize their joint effects on the resilience of eastern Canada's boreal forest on both sides of the northern limit of managed forests (NLMF). Simulations were carried out with the LPJ-LMfire dynamic global vegetation model and focused on three specific objectives: (1) to reconstruct fire activity during the 20th century and analyze changes in spatial and temporal fire trends related to vegetation and climate, (2) to analyze the forest response projection to climate change and to fire increase to assess if abrupt changes in biomass of dominant species could occur, (3) to simulate trajectories of past fires and vegetation in response to Holocene climatic variations to understand the relationship between climate, fire and vegetation. For the first time, simulations are performed on the eastern boreal forest with LPJ-LMfire over 6000 years and at high spatial resolution (100 km 2) over a study area stretching west to east, from Manitoba to Newfoundland. The plant functional types for the four dominant tree genera (Picea, Abies, Pinus, Populus) have been parameterized. The predictive capabilities of the model were tested over the 20th century by comparing simulated annual rates of combustion and biomass with independent observations. The same variables, simulated over the past 6,000 years, have been compared to paleoecological reconstructions from lacustrine records of microcharcoals and pollen. Finally, the present version of LPJ-LMfire has been used with IPCC climate scenarios to analyze trajectories along the 21st century. The results show that LPJ-LMfire correctly reproduces the spatio-temporal trends in fire frequency observed in the 20th century, particularly in Manitoba and Ontario. The simulated spatial distribution of plant biomass is also consistent with observations, except at the northern limit of trees where it is overestimated, especially for Picea. The trajectories of simulated fires and vegetation over the last 6,000 years were spatially shifted compared to paleoecological reconstructions: too far south in the west and too far north in the east. The observed difference would be due to the IPSL-CM5A-LR climate data provided as input of LPJ-LMfire. Climate variability and lightning impacts are the determining factors in the distribution of fire frequency during the 20th century, while vegetation feedbacks on fires control the distribution of their frequency over long time scales. Our results contradict the predicted increase in future fire risk, suggesting a decrease in fire frequency by 2100, especially in the south, associated with an increase in the proportion of deciduous taxa and an opening of landscapes that should limit ignition and spread of fires. The frequency and intensity of droughts induced by climate change are expected to increase and favor tree mortality south of the NLMF. Rising temperatures and atmospheric CO2 will only temporarily increase forest productivity. By 2100, declining biomass stocks and increasing broadleaf proportion south of the NLMF could threaten the economy of the forest sector. Silvicultural practices that preserve productivity and boreal forest resilience are therefore recommended to maintain sustainable forest management.; Des changements de composition et de structure forestière sont projetés en réponse au climat futur potentiellement plus propice aux feux et au stress hydrique. Une réduction importante des stocks de carbone et de biomasse pourraient influencer considérablement l’industrie forestière et le réchauffement global. Malgré son importance écologique et socioéconomique, le devenir de la forêt est incertain car les impacts du changement climatique sur les processus écosystémiques et la biomasse sont encore mal compris. L’objectif principal est donc d’évaluer les effets potentiels du changement climatique sur la dynamique de végétation et des incendies, et de caractériser leurs effets conjoints sur la résilience de la forêt boréale de l’Est canadien de part et d’autre de la limite nordique des forêts sous aménagement (LNFA). Des simulations ont été réalisées avec le modèle LPJ-LMfire pour répondre à trois objectifs spécifiques : (1) reconstruire l’activité de feux au 20ème siècle et analyser l’évolution des tendances spatio-temporelles des feux avec la végétation et le climat, (2) projeter la réponse de la forêt au changement climatique et à l’augmentation prévue des feux pour déterminer si des changements brusques de biomasse des espèces dominantes pourraient survenir, (3) simuler les trajectoires passées des feux et de la végétation en réponse aux variations climatiques holocènes afin de comprendre les relations ayant existé entre le climat, le feu et la végétation. Pour la première fois, des simulations sont effectuées avec LPJ-LMfire sur plus de 6000 ans et à haute résolution spatiale (100 km2) sur la forêt boréale de l'Est canadien. Les types fonctionnels de plantes correspondant aux quatre genres d’arbres dominants (Picea, Abies, Pinus, Populus) ont été paramétrés. Les capacités prédictives de LPJ-LMfire ont été examinées en comparant nos simulations des taux annuels de combustion et de biomasse avec des ensembles indépendants de données disponibles pour le dernier siècle et des reconstructions paléoécologiques obtenues à partir des enregistrements lacustres de charbons et de pollens. Enfin, la version LPJ-LMfire développée a été utilisée avec des scénarios climatiques de l’IPCC pour analyser les trajectoires sur le 21ème siècle. Les résultats principaux de cette étude ont révélé que LPJ-LMfire reproduit correctement les tendances spatio-temporelles de la fréquence des feux observée au cours du dernier siècle et les tendances spatiales de la biomasse aérienne totale, à l’exception de la biomasse à la limite nord des arbres qui est surestimée. Les trajectoires des feux et de la végétation simulées sur l'Holocène sont décalées spatialement par rapport aux reconstructions paléoécologiques et serait dû aux données climatiques IPSL-CM5A-LR fournies en entrée du modèle. La variabilité climatique et les impacts de foudre sont les facteurs déterminants de la répartition de la fréquence des feux au cours du 20ème siècle alors que les rétroactions de la végétation sur les feux contrôlent la distribution de leur fréquence sur de longues échelles de temps. Nos résultats contredisent l’augmentation prévue du risque de feu futur, suggérant plutôt une diminution de la fréquence des feux d’ici 2100, surtout dans le sud, associée à une augmentation de la proportion des taxons feuillus et à une ouverture des paysages qui devraient limiter les allumages et la propagation des feux. Dans les zones les plus méridionales, l’effet fertilisant de l’augmentation des concentrations en CO2 atmosphériques sur la productivité forestière ne compensera pas les pertes de biomasse causées par les feux de forêt et les épisodes de mortalité attribuables aux sécheresses. En 2100, la baisse des stocks de biomasse et l’enfeuillement au sud de la LNFA pourraient menacer l’économie du secteur forestier. Des pratiques sylvicoles préservant la productivité et la résilience de la forêt sont donc à recommander pour permettre une gestion durable des forêts.

Abstract: The seed fibers or comas of Asclepias Syriaca, also known as milkweed floss, distinguish themselves from other natural fibers due to their gloss, softness, and hollow structure. Their abundance and unique microstructure suggest that these fibers could serve as sustainable and lightweight materials for various applications, including clothing, construction, thermal insulation, polymer reinforcement, water treatment, and oil absorption. With these potential applications in mind, this research study aimed to characterize and understand the properties of milkweed floss, as well as explore its prospective uses as a sustainable material for developing thermo-acoustic insulation systems and lightweight reinforced thermosetting matrices. To fully understand the advantages and potential applications of milkweed floss in insulation and polymer reinforcement, the first part of the project was focused on evaluating the microstructure, thermo-acoustic insulating properties, and mechanical and thermal resistances of the fibers. Additionally, a portion of the fibers was treated with acetone, and their properties were measured to analyze the effect of this treatment. Milkweed floss exhibited an average elastic modulus of 3.0 GPa, a thermal resistance comparable to that of other natural fibers, and superior thermo-acoustic insulation capacity than a traditional insulator such as expanded polystyrene. It was observed that the acetone treatment had no impact on the microstructure or acoustic insulation capacity of the fibers. The acetone treatment improved the thermal resistance and thermal conductivity of the fibers but decreased their elastic modulus. The second part of the project comprised the study of the combined effect of temperature, relative humidity, and fiber content on the specific heat capacity of milkweed floss, as well as the thermal conductivity and thermal diffusivity of nonwoven mats made of milkweed floss. The specific heat capacity of milkweed and thermal conductivity of the nonwovens increased with ...

En raison de la demande croissante en énergie dans le monde, de sources d'énergie à fort potentiel sont nécessaires afin de remplacer les combustibles fossiles, tels que le pétrole, le charbon et le gaz naturel. Une forme alternative d'énergie à fort potentiel énergétique sont les pellets (également connu sous le nom de granulés). Ceux-ci peuvent être considérés comme des biocarburants renouvelables assumant qu'ils sont produits à partir de biomasse lignocellulosique. Les pellets ont une faible teneur en humidité, une forme homogène et une densité énergétique élevée car proviennent de la biomasse végétale. La biomasse végétale est généralement composée de trois macromolécules structurales soit l'hémicellulose, la cellulose et la lignine. Cette dernière est intégrée dans la matrice des deux autres macromolécules et constitue le second biopolymère le plus abondant dans la nature. La lignine peut également être obtenue à partir des tissus et résidus lignocellulosiques qui, dans certains cas, sont abondamment disponibles et présents à grande échelle dans le monde. La macromolécule à base phénolique a aussi été associé à des applications dans la fabrication de nouveaux matériaux polymères du type composites et également dans la production de composés organiques aromatiques à base de monomère sans oublier que le pouvoir calorifique élevé de la lignine offre la possibilité d'être utilisé comme source d'énergie. La fabrication de granulés, en tant que source d'énergie alternative, représente une possibilité exceptionnelle pour la production de combustibles solides à haute densité énergétique pour le chauffage industriel. L'objectif principal de ce travail était de développer une méthodologie pour la fabrication de granulés de lignine à partir de résidus agricoles et forestiers. Trois types de lignine ont été utilisés dans la fabrication de granulés à l'échelle du laboratoire. La matière première utilisée dans ce travail a été isolée à partir de bois de peuplier, de tiges de maïs et d'écorce de résineux à l'aide d'un ...

Résumé : Depuis la fin du XXème siècle, l’augmentation du prix du pétrole brut et les problématiques environnementales poussent l’industrie automobile à développer des technologies plus économes en carburant et générant moins d’émissions de gaz à effet de serre. Parmi ces technologies, les véhicules électriques hybrides constituent une solution viable et performante. En alliant un moteur électrique et un moteur à combustion, ces véhicules possèdent un fort potentiel de réduction de la consommation de carburant sans sacrifier son autonomie. La présence de deux moteurs et de deux sources d’énergie requiert un contrôleur, appelé système de gestion d’énergie, responsable de la commande simultanée des deux moteurs. Les performances du véhicule en matière de consommation dépendent en partie de la conception de ce contrôleur. Les véhicules électriques hybrides rechargeables, plus récents que leur équivalent non rechargeable, se distinguent par l’ajout d’un chargeur interne permettant la recharge de la batterie pendant l’arrêt du véhicule et par conséquent la décharge de celle-ci au cours d’un trajet. Cette particularité ajoute un degré de complexité pour ce qui est de la conception du système de gestion d’énergie. Dans cette thèse, nous proposons un modèle complet du véhicule dédié à la conception du contrôleur. Nous étudions ensuite la dépendance de la commande optimale des deux moteurs par rapport au profil de vitesse suivi au cours d’un trajet ainsi qu’à la quantité d’énergie électrique disponible au début d’un trajet. Cela nous amène à proposer une technique d’auto-apprentissage visant l’amélioration de la stratégie de gestion d’énergie en exploitant un certain nombre de données enregistrées sur les trajets antérieurs. La technique proposée permet l’adaptation de la stratégie de contrôle vis-à-vis du trajet en cours en se basant sur une pseudo-prédiction de la totalité du profil de vitesse. Nous évaluerons les performances de la technique proposée en matière de consommation de carburant en la comparant avec une stratégie optimale bénéficiant de la connaissance exacte du profil de vitesse ainsi qu’avec une stratégie de base utilisée couramment dans l’industrie. // Abstract : Since the end of the XXth century, the increase in crude oil price and the environmental concerns lead the automotive industry to develop technologies that can improve fuel savings and decrease greenhouse gases emissions. Among these technologies, the hybrid electric vehicles stand as a reliable and efficient solution. By combining an electrical motor and an internal combustion engine, these vehicles can bring a noticeable improvement in terms of fuel consumption without sacrificing the vehicle autonomy. The two motors and the two energy storage systems require a control unit, called energy management system, which is responsible for the command decision of both motors. The vehicle performances in terms of fuel consumption greatly depend on this control unit. The plug-in hybrid electric vehicles are a more recent technology compared to their non plug-in counterparts. They have an extra internal battery charger that allows the battery to be charged during OFF state, implying a possible discharge during a trip. This particularity adds complexity when it comes to the design of the energy management system. In this thesis, a complete vehicle model is proposed and used for the design of the controller. A study is then carried out to show the dependence between the optimal control of the motors and the speed profile followed during a trip as well as the available electrical energy at the beginning of a trip. According to this study, a self-learning optimization technique that aims at improving the energy management strategy by exploiting some driving data recorded on previous trips is proposed. The technique allows the adaptation of the control strategy to the current trip based on a pseudo-prediction of the total speed profile. Fuel consumption performances for the proposed technique will be evaluated by comparing it with an optimal control strategy that benefits from the exact a priori knowledge of the speed profile as well as a basic strategy commonly used in industry.

The Southern Ocean is a fragile ecosystem whose dynamics are influenced by climate change that will structure the spatio-temporal distribution of resources. The objective of this PhD was to investigate the foraging strategies used by the southern elephant seal, under energetic (cost of transport and costs of access to the resource) and temporal (time at the bottom of a dive and aerobic dive limit) constraints. Using a set of animal-borne data loggers allowed us to reconstruct their three-dimensional path underwater, but also to calculate their swimming effort, the number of prey encountered and their energy expenditure. At the dive level, our study shows that elephant seals adapt their path, but also the time spent at the bottom, depending on the number of prey encountered. For high local prey density, they spent more time at the bottom, and concentrated their foraging effort in areas restricted search, characterized by a decrease in speed and an increase in horizontal sinuosity. Beyond 550 m, the cost of access to resources becomes greater than the cost of acquisition ; they must therefore deal with a trade-off between prey accessibility and availability. While feeding, these seals increase their buoyancy, reducing furthermore their energy expenditure. This study also shows a spatio-temporal structure of the energy expenditure that appears to be related to feeding success and therefore to prey resources distribution. L’océan austral est un écosystème fragile dont la dynamique est influencée par des variations climatiques qui vont structurer la distribution spatio-temporelle des ressources. L’objectif de cette thèse était d’étudier les stratégies d’acquisition des ressources en proies mises en place par l’éléphant de mer austral face aux contraintes énergétiques (coûts du transport et coûts d’accès à la ressource) et temporelles (temps passé au fond d’une plongée et limite de plongée aérobie) auxquelles il est soumis. L’utilisation d’un ensemble d’enregistreurs de données déployés sur ces animaux a permis de reconstruire en trois dimensions leur plongée, mais également de calculer leur effort de nage, le nombre de proies rencontrées ainsi que leur dépense énergétique. Notre étude montre qu’à l’échelle d’une plongée, les éléphants de mer adaptent leur trajectoire, mais également le temps qu’ils passent au fond, en fonction du nombre de proies rencontrées. Pour des densités locales de proie importantes, ils passent plus de temps au fond, et concentrent leur recherche en zone restreinte, caractérisée par une diminution de la vitesse et une augmentation de la sinuosité horizontale. Au-delà de 550 m, le coût d’accès aux ressources devient supérieur aux coûts d’acquisition ; ils doivent alors faire face à un compromis entre l’accessibilité et la disponibilité en proies. À mesure qu’ils s’alimentent, ces phoques augmentent leur flottabilité, diminuant de surcroît leur dépense énergétique. Cette étude démontre également une structuration spatio-temporelle de cette dépense énergétique qui semble être liée au succès d’alimentation et donc à la distribution des ressources en proies.

International audience; The reconstruction of past climate variability offers important information about our climate system. Ice cores extractedfrom polar ice sheets or from mountainous glaciers are among the most popular climate archives. Ice cores from Andean glaciersin South America have been studied since the 1980’s. Almost ten ice cores have been extracted from the equator to Patagonia. Theycover different time periods from the last century to the last glacial-interglacial termination that started 21,000 years ago. Those icecores are usually dated by using a combination of methods: annual layers counting in both isotopic and chemical ice composition,radionuclides concentration analysis to detect atmospheric nuclear tests during the 20th century and ice flow modeling for the deepestpart of those cores. This paper presents two interesting results arising from the isotopic composition of the ice. The first one dealswith the isotopic records of Bolivian (Illimani) and Peruvian (Quelccaya) ice cores in regards to the reconstruction of glacier extentduring the little ice age in the 17th-18th century. Both approaches suggest a slightly moister and cooler period from 1650 to 1780. Thesecond result arises from the 120-year long isotopic record of an ice core drilled in Patagonia (San Valentin). It suggests that at theregional scale, temperature has regularly decreased of about 0.2 °C per decade, extending the temperature decrease shown by Chileanmeteorological data since the 1970’s despite a global warming.; Reconstruire les variations passées de notre climat permet de mieux appréhender le fonctionnement de notre système climatique.Les carottes de glace issues des calottes polaires et des glaciers montagneux de haute altitude sont de très bonnes archivesclimatiques. Les glaciers présents sur les sommets des Andes sud-américaines sont ainsi exploités depuis les années 80. Une dizainede carottages ont été réalisés depuis l’équateur jusqu’en Patagonie. Ils recouvrent des périodes très différentes allant du derniersiècle, jusqu’à la dernière transition glaciaire-interglaciaire qui débute il y a 21 000 ans. La datation de ces carottes combine unensemble de méthodes : comptage des cycles saisonniers des éléments chimiques et de la composition isotopique de la glace, analysede la concentration des éléments radioactifs issus des tests atmosphériques nucléaires au XXe siècle et modélisation de l’écoulementdu glacier pour la partie la plus profonde. Le présent article illustre deux résultats intéressants apportés par l’étude de la compositionisotopique de ces glaces. Le premier concerne la période du Petit Âge Glaciaire au XVIIe-XVIIIe siècle. L’analyse isotopique de la glacede deux carottes prélevées en Bolivie (Illimani) et au Pérou (Quelccaya), couplée à l’étude de l’extension des glaciers au mêmemoment, montre des conditions climatiques légèrement plus humides et plus froides de 1650 à 1780. Le second résultat est déduitde l’analyse isotopique d’une carotte prélevée en Patagonie du Nord (San Valentin) qui recouvre les 120 dernières années. L’enregistrementisotopique suggère que la température dans cette région a progressivement diminué au cours de cette période d’environ0,2 °C par décennie, venant prolonger une tendance mesurée par les stations météorologiques chiliennes depuis les années 70 malgréun contexte de réchauffement global.

This research focuses on the performance of movable insulation panels as manual shading devices and as an energy conservation strategy. Simulation results demonstrate their potential in reducing energy consumption as well as diversifying visual ambiances. Three forms of panels were simulated using IES VE and Radiance. Optimal manipulations are determined from an energy and lighting standpoint by assessing two metrics and are compared to illustrate their effects on lighting environment and energy loads. While some manipulation scenarios clearly demonstrate non compatible effects on energy and lighting performance, some scenarios can significantly improve both energy and lighting performance and should be considered.