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Understanding the mode of action of plant resistance inducers (PRI) remains a challenge in order to make their use in crop protection more reliable. This thesis focuses on two barely explored aspects: the functional characterization of resistance effectors induced by PRI and the effect of abiotic stresses on PRI efficacy. Our studies rely on the apple/ASM (or acibenzolar-S-methyl) model, ASM being an effective PRI capable of controlling the fire blight agent Erwinia amylovora under controlled conditions. A first chapter presents results which demonstrate a strong correlation between the level of resistance induced against the bacterium and the production of a family of lectins, named agglutinins (MdAGGs). MdAGGs stand out from other defence markers in sofar they belong to genes that are among the most induced upon ASM treatment. The ability of E. amylovora to repress their transcription in apple plants was also observed. The production of a recombinant protein from a representative member of this family allowed us to demonstrate in vitro its agglutinating properties on E. amylovora.Interestingly, these properties were observed under electrochemical conditions similar to those encountered in planta by the bacterium. Altogether, these results suggest that MdAGGs, produced by apple upon ASM treatment, contribute to a process slowing down the bacterial infection. The following chapter highlights the impact of heat stress on ASM efficiency, lowered when plants are subjected to temperature regimens encountered in orchards during typical heat waves recently recorded in our latitudes. A transcriptomic analysis showed that the defence/growth imbalance caused by ASM is less pronounced when plants are subjected to heat stress. A selection of 25 genes were validated by RT-qPCR as potential markers for loss of ASM efficiency. Taken together, this work provides the community with an original apple resistance effector, other effector candidates that need to be explored further, and useful knowledge to improve the timing of PRI application in the orchard regarding thermal conditions, Comprendre le mode d’action des stimulateurs de défense des plantes (SDP) reste un enjeu pour fiabiliser leur utilisation en protection des cultures. Ce travail de thèse s’intéresse à deux aspects peu explorés : la caractérisation biologique d’effecteurs de résistance induits par les SDP et l’effet de stress abiotiques sur leur efficacité. Le modèle d’étude concerne le pommier et l’ASM (ou acibenzolar-S-methyl), SDP efficace contre Erwinia amylovora, agent du feu bactérien, en conditions contrôlées. Une première partie des travaux ont mis en évidence une forte corrélation entre le niveau de résistance induite vis-à-vis de la bactérie et le comportement transcriptionnel et protéique d’une famille de lectines, dénommée agglutinines (MdAGGs) et figurant parmi les défenses ASM-dépendantes les plus induites. La capacité d’E. amylovora à réprimer leur transcription dans des plantes non traitées a par ailleurs été observée. La production d’une protéine recombinante à partir d’un représentant de cette famille a permis de démontrer ses propriétés agglutinantes sur E. amylovora in vitro, dans des conditions compatibles avec celles rencontrées par la bactérie in planta, ce qui suggère l’implication des MdAGGs dans le ralentissement du processus infectieux quand le pommier est pré-traité à l’ASM. Dans une seconde partie des travaux, nous avons mis en évidence une perte d’efficacité de l’ASM par un stress de chaleur simulant des conditions stressantes rencontrées en verger sous nos latitudes. Une analyse transcriptomique a pu montrer que le déséquilibre défenses/croissance provoqué par l’ASM est moins fort lorsque les plantes subissent le stress abiotique. Une sélection de 25 gènes a pu être validée par RT-qPCR pour avoir des marqueurs susceptibles d’expliquer la perte d’efficacité de l’ASM. L’ensemble de ce travail fournit un effecteur de résistance original du pommier, des candidats effecteurs autres qui pourraient mériter des caractérisations biologiques ultérieures et une connaissance utile pour améliorer le positionnement des SDP en verger par rapport à la température.

High Pressure Processing (HPP) is an established food processing technique for maintaining food quality while inactivating vegetative forms of pathogenic and spoilage bacteria. However, bacterial spores are very resistant to pressure, which requires the development of a strategy combining HPP with another modality (pressure cycling, heat treatment) to increase spore destruction. Currently, the combination of these processes are not implemented at an industrial scale due to the technically complex implementation and uncertain results given the diverse and contradictory literature on the level and mechanisms of spore inactivation by HP. The elucidation of spore inactivation mechanisms by pressure is therefore essential to assess the real potential of the industrial application of the HP process for the inactivation of bacterial spores. In the first chapter, special attention was paid to the pressure cycling process, which could improve spore inactivation by accelerating spore germination. The comparison with continuous HP treatment allowed to understand the effect of each parameter of the cyclicing modality on spore inactivation, and then to propose a pressure inactivation model. In the second chapter, exploitation of intrinsic properties and the use of extrinsic markers allowed the monitoring of the physiological state of pressure treated spores, and thus to highlight membrane alterations very different from that observed for a simple heat treatment. In the third chapter, a method using fluorescence lifetime imaging microscopy (FLIM) of a viscosity sensitive fluorophore was developped to study spore membrane perturbation by pressure. It showed a variation in fluorescence lifetimes, suggesting a variation in membrane viscosity following treatment at different pressure and/or temperature scales. Overall, these research works reinforce the understanding of spore inactivation mechanisms by HPP, while proposing ways to optimize the industrial application of the studied process., Le procédé de stabilisation des aliments par hautes pressions hydrostatiques, appliqué à froid, suscite un intérêt industriel car il offre l’avantage de respecter les propriétés organoleptiques et nutritionnelles, tout en étant efficace pour la destruction des flores végétatives pathogènes et d’altération. Cependant, les spores bactériennes sont très résistantes à la pression, ce qui nécessite le développement d’une stratégie combinant le procédé HP à une autre modalité (cyclique, thermique) afin d’augmenter l’effet sporicide. A l’heure actuelle, la combinaison de ces procédés n’est pas mise en place à l’échelle industrielle du fait de l’implémantation techniquement complexe doublée de résultats incertains étant donnée la littérature diverse et contradictoire sur le niveau et les mécanismes d’inactivation des spores par les HP. La compréhension des mécanismes à l’origine de l’inactivation des spores bactériennes par la pression est donc essentielle pour évaluer le réel potentiel de l’application industrielle du procédé HP pour l’inactivation des spores bactériennes. Dans un premier chapitre, une attention particulière a été portée au procédé HP cyclique, pouvant contribuer à une amélioration de l’inactivation des spores par une accélération de leur germination. En comparaison au traitement HP continu, il a permis de comprendre l’effet de chaque paramètre de la modalité cyclique sur l’inactivation des spores, et ensuite de proposer un modèle d’inactivation par la pression. Dans un deuxième chapitre, l’exploitation des propriétés intrinsèques et l’utilisation de marqueurs extrinsèques ont permis de suivre l’état physiologique de spores traitées à différents barèmes de pression et/ou de température, et ainsi de mettre en évidence une altération membranaire très différente de celle observée pour un simple traitement thermique. Dans le troisième chapitre, un nouveau type de marquage des spores a été exploité pour suivre l’état membranaire suite à la perturbation par la pression. L’utilisation d’un rotor moléculaire couplée à l’utilisation de l’imagerie par temps de vie de fluorescence (FLIM) ont mis en évidence une variation des temps de vie de fluorescence, reflétant une variation de la viscosité membranaire suite aux traitements à différents barèmes de pression et/ou de température. De manière générale, ces travaux de recherche renforcent la compréhension des mécanismes d’inactivation des spores par les HP, tout en proposant des pistes d’optimisation de l’application industrielle du procédé étudié.

The main obstacle to waste heat recovery and to the development of renewable energies is a lack of storage solutions, which enable to solve the mismatch between production and consumption of energy. This PhD offers to integrate a thermocline thermal storage coupled with energy converter (heat to power, power to heat) to those energy processes to order to improve and diversify the range of energy services available, and therefore enhance the expansion of a robust and low cost solution.Mixing both academic and industrial interest (TRL 8 to 9), an experimental campaignhas be led on the Eco-Stock, the first industrial unit developed by Eco-Tech Ceram (Startup originating from CNRS PROMES). This scale 1 unit has an original horizontal geometry, favoring an industrial plug and play system. This experimental campaign enabled to validate to performances of the first thermocline storage developed for waste heat recovery. Other tests of academic interest were also carried out with degraded operating conditions (temperature and flowrate variations, stand-by periods) to assess the robustness of the technology to an industrial level. The limits of the storage regarding conception and usage were also identified. All these experimental tests enable to validate a comprehensive numerical model, but also reduced models to facilitate the storage sizing and optimization.Thermal storage coupled with energy converters can be a key technology to diversify energy services regarding electricity network, such as the conversion of electricity over production from renewable to high temperature heat (power to heat), or the conversion of waste heat to electricity (heat to power). For each service, an industrial case is proposed to carry a technical study out, to showcase the sizing or operating constraints regarding to the storage. These studies result in an economic perspective to assess the viability of those processes into a sustainable growth. The storage integration relevance to an multi energy network is highlighted., Le principal obstacle à la valorisation de chaleur fatale industrielle et au développement des énergies renouvelables est un éventail très réduit de solutions de stockage, permettant de pallier le déphasage entre production et consommation. Cette thèse propose l’intégration à ces procédés énergétiques d’un stockage thermocline couplé à des convertisseurs (power to heat, heat to power) afin d’améliorer et de diversifier les services énergétiques rendus, et ainsi favoriser l’essor d’une solution de stockage robuste et à bas coût.Mêlant un fort intérêt à la fois académique et industriel (TRL 8 à 9), une campagne expérimentale a été menée sur l’Eco-Stock, première unité industrielle développée par Eco-Tech Ceram (start-up issue de PROMES). Cette unité échelle 1 possède une géométrie horizontale atypique, favorisant son intégration industrielle. La campagne expérimentale a ainsi permis de valider les performances du 1er stockage thermoclinedéveloppé pour la valorisation de chaleur industrielle. D’autres essais d’intérêt académique ont également pu être menés sur le stockage lors de conditions de fonctionnement dégradées (variation de température, débit, stand-by) afin d’évaluer la robustesse de la technologie à échelle industrielle. Les limites de la conception et de l’utilisation de cette solution de stockage ont aussi été identifiées. L’ensemble de ces essais a permis la validation d’un modèle numérique complet, ainsi que le développement de modèles réduits permettant de faciliter le dimensionnement du stockage et son optimisation.Le stockage thermique couplé à des convertisseurs peut être une technologie clef pour diversifier certains services liés au réseau électrique, comme la conversion de surproduction d’électricité renouvelable en chaleur haute température (power to heat), ou la conversion de chaleur fatale en électricité (heat to power). Pour chaque type de service rendu, un cas réel provenant de gisements industriels est proposé afin de réaliser une étude technique, mettant en avant les contraintes propres au dimensionnement ou au pilotage du stockage et des convertisseurs. L’ensemble de ces études techniques aboutit à une mise en perspective économique afin d’évaluer la viabilité de ces procédés dans une démarche de développement durable. La pertinence de l’intégration d’un stockage à un réseau multi-énergie est ainsi mise en évidence.

Heat in Normandy, synoptic circulation patterns and climate change (1970-2019). This article focuses on the role and the evolution of the different kinds of synoptic circulation patterns in the occurrence of hot days in Normandy. Heat is here, very dependent on the presence of action centres over central Europe as well as, air flow coming from NE and E. Contemporary climate change expresses itself by a rise in thermal efficiency of all synoptic circulation patterns (more heat for the same flow). Lastly, the north of Cotentin stands out by being a real “cool island” during summer because of its peninsula position which imposes on any air mass, regardless of its origin, a cooling from its bottom., Cet article s’intéresse au rôle et à l’évolution des différents types de circulation atmosphérique dans l’occurrence des journées de chaleur en Normandie. La chaleur est ici très dépendante de la présence de centres d’action sur l’Europe centrale ainsi que, secondairement, des flux de NE et E. Le changement climatique contemporain se manifeste par une augmentation de l’efficience thermique de tous les types de circulation (plus de chaleur pour un même flux). Enfin, le nord du Cotentin se singularise par un véritable « îlot de fraicheur » en été en raison de son caractère de finisterre qui impose aux masses d’air un rafraîchissement par la base important quelles que soient leurs provenances.

The effects of heat on mitochondrial function was studied in permeabilized fibers of rat soleus, in two different situations. We compared acute exposure at two temperatures, 35 and 40°C, on the oxidation of pyruvate and palmitoyl-CoA. Heat-induced a decrease in coupling of oxidative phosphorylation specifically for fatty acid, mediated by the uncoupling protein UCP3, regardless of any oxidative stress or structural alteration. Thus, carbohydrates prefered use at heat could partly be, at least, due to impaired lipid oxidation. In the second study, we investigated the effect of heat acclimation on mitochondrial responses to endurance training. Only endurance training led to an increase in mitochondrial content and mitochondrial oxidative capacities. No effect of heat acclimation was observed on lipid oxidation or on the expression of UCP3. However, heat acclimation-induced limitation of training-induced increase in carbohydrate oxidation capacities raises questions about a brake on the entry of pyruvate into the mitochondria. In addition, endurance training and heat acclimation led to a synergistic increase in glycogen stores. Heat acclimation could also induce adaptations of the IV complex of the mitochondrial respiratory chain and optimize its sensitivity to oxygen. These results suggest a hypoxia-like glycolytic profile, Les effets de la chaleur ont été étudiés sur la fonctionnalité mitochondriale de fibres perméabilisées de soleus de rat, dans deux situations différentes. Nous avons comparé une exposition aiguë à deux températures, 35 et 40°C, pour l’oxydation du pyruvate et du palmitoyl-CoA. La chaleur a entraîné une diminution du couplage de la phosphorylation oxydative spécifique pour l’acide gras, médiée par la protéine découplante UCP3, indépendamment d’un stress oxydatif ou d’une altération structurelle. Ainsi, l’utilisation préférentielle des glucides à la chaleur pourrait être au moins en partie due à une altération de l’oxydation des lipides. Dans la seconde étude, nous avons étudié l’effet de l’acclimatation à la chaleur sur les réponses mitochondriales à l’entraînement en endurance. Seul l’entraînement en endurance a induit une augmentation du contenu mitochondrial et des capacités oxydatives mitochondriales. Aucun effet de l’acclimatation à la chaleur n’a été observé sur l’oxydation des lipides ou l’expression de UCP3. En revanche, la limitation par l’acclimatation à la chaleur de l’augmentation des capacités d’oxydation des glucides induites par l’entraînement en endurance interroge sur un frein de l’entrée du pyruvate dans la mitochondrie. De plus, l’entraînement en endurance et l’acclimatation à la chaleur ont induit une augmentation synergique des réserves en glycogène. L’acclimatation à la chaleur pourrait également induire des adaptations du complexe IV de la chaine respiratoire mitochondriale et en optimiser la sensibilité à l’oxygène. Ces résultats évoquent un profil glycolytique hypoxia-like

Developing decision support tools to equip with automated heat detection sensors and use the datafrom the sensors already installed in dairy farms, these were the objectives of this project, managed bythe Institut de l'Elevage. In a context of development of precision livestock farming, it has helped todevelop technical and economic tools to guide the choice of the farmers to invest in heat detectionsensors or not for their herd. In addition, data continuously produced by Medria HeatLive ® sensors,installed in more than 1043 farms, were combined with data from the National Bovine Genetic Information System. The treatment of this database made it possible to access new indicators of heatexpression (amplitude of high activity associated with heat, duration of high activity, area under thecurve of high activity). These indicators are influenced by the breed, parity and production level of cows.They could eventually be used for genetic selection on heat expression.; Développer des outils d’aide à la décision pour s’équiper en détecteurs automatisés des chaleurs ettirer le meilleur parti des capteurs déjà installés dans les élevages laitiers, voilà les objets du projetMARIAGE, piloté par l'Institut de l'Elevage. Dans un contexte de développement de l'élevage deprécision, il a permis d'élaborer des outils techniques et économiques destinés à aiguiller le choix deséleveurs pour équiper ou non leur troupeau en capteurs de détection des chaleurs. Par ailleurs, lesdonnées produites en continu par les capteurs HeatLive ® de Medria, installés dans plus de 1043élevages, ont été combinées aux données du Système National d’Information Génétique bovin. Letraitement de cette base de données a permis de caractériser de nouveaux indicateurs d’expressiondes chaleurs (amplitude de la suractivité associée aux chaleurs, durée de la suractivité, aire sous lacourbe de suractivité). Ces indicateurs sont influencés par la race, la parité et le niveau de productiondes vaches. Il reste à vérifier si ces caractères d'expression des chaleurs pourrait donner lieu àsélection génétique.

In this last century, an increase of men infertility has been registered. It has been suggested that environmental factors could a negative impact over sperm quality. Among these factors, impact of environmental toxicant has been spread by media. In this review of scientific literature, we identify several environmental factors that could impact men fertility in a negative way. These factors are tobacco, marijuana, weight, body mass index, heat, nutritional state, electromagnetic waves and altitude. For each of these factors, the impact over men fertility, their mechanism, as well their influence over the use of Assisted Reproductive Technics are reported.

The purpose of the studied thermal damper is to smooth the temperature peaks of transient electronic components via a composite structure consisting of an array of carbon nanotubes (CNT) filled with solid-liquid phase change material (PCM), the whole being embedded in a silicon (Si) casing. This passive system is intended to increase the thermal inertia per unit of volume of the electronic component thanks to the latent heat of the PCM while maintaining a high thermal conductance thanks to the CNT. A versatile test bench was specifically developed in order to characterize the different generations of samples fabricated by the partners of the THERMA3D project. The thermal excitation of the front side of the sample is generated by a laser and the thermal response is measured simultaneously on the front and back sides by an infrared camera. A selected paint can be deposited on the sample in order to access its temperature by means of a dedicated calibration. Parameter estimation methods were developed in order to quantify both main characteristics of the thermal damper: its heat storage capacity and its thermal resistance. The sensitivities of the thermal resistance to the features of the Si/CNT connection and to the length of the CNT were studied and it was found out that the interfacial thermal resistances Si/CNT are dominant in the system. Thermal cycling tests enabled to assess the reliability of the thermal damper in an accelerated manner. The behavior of the PCM and the quality of the sealing material were optically analyzed. Besides, the infrared visualization of the CNT array through the semi-transparent silicon enabled to identify the highest of both Si/CNT interfacial thermal resistances. Finally, a non-destructive testing method for the evaluation of the quality of Si/CNT interfaces was developed for the latest generation of thermal dampers., L’amortisseur thermique étudié dans le cadre de cette thèse a pour objectif de limiter les pics de température des composants électroniques fonctionnant en régime transitoire au moyen d’une structure composite consistant en un réseau de nanotubes de carbone (NTC) rempli de matériau à changement de phase (MCP) solide-liquide, le tout étant contenu dans un boîtier en silicium (Si). Ce système passif vise à augmenter l’inertie thermique volumique du composant grâce à la chaleur latente du MCP tout en maintenant une bonne conductance thermique grâce aux NTC. Un dispositif expérimental polyvalent a été développé spécifiquement pour caractériser les différentes générations d’échantillons fabriqués par les partenaires du projet THERMA3D. L’excitation thermique de l’échantillon est réalisée au moyen d’un laser en face amont et la réponse thermique est mesurée par caméra infrarouge simultanément sur les faces amont et aval. L’application d’une peinture sélectionnée sur l’échantillon permet d’accéder à sa température après un étalonnage dédié. Des méthodes d’estimation de paramètres ont été développées pour quantifier les deux caractéristiques essentielles de l’amortisseur thermique que sont sa capacité de stockage thermique et sa résistance thermique. Les sensibilités de la résistance thermique aux caractéristiques de la connexion Si/NTC et à la longueur des NTC ont été étudiées et les résistances thermiques d’interface Si/NTC ont été identifiées comme dominantes au sein du système. Des essais de cyclage thermique ont permis d’évaluer la fiabilité de l’ensemble de manière accélérée. Le comportement du MCP et la qualité du matériau de scellement ont été analysés par voie optique. Par ailleurs, la plus élevée des deux résistances thermiques d’interface Si/NTC a été localisée grâce à la visualisation infrarouge du réseau de NTC à travers le silicium semi-transparent. Enfin, une méthode de contrôle non destructif de la qualité de l’interface Si/NTC a été développée pour les amortisseurs thermiques de dernière génération.

Under the current energy context, the development of solar energy goes through its large scale development, especially in urban areas. Active and integrated solutions, such as photovoltaic double-skins, allow both the heat recovery for building needs and the exploitation of building envelope as collecting surface. Furthermore, this configuration limits the efficiency loss and the acceleration of ageing process due to overheating of the solar cells. Indeed, in this configuration, the photovoltaic panels are separated from the building by an air channel and the thermally driven flow that develops in the channel helps to evacuate the heat absorbed by the panels. However, the global behaviour of the photovoltaic double-skin is complex and not yet fully understood. This study is part of a scientific project on multi-scale modelling and experimentation of BIPV components. It focuses on the experimentation of the natural convection phenomenon in double-façades. An experimental apparatus developed during C. Daverat's thesis models the double-façade by a vertical channel with wall heating. The working fluid is water so as to avoid radiative heat transfer between walls. The experimental apparatus consists of a 65 cm high vertical channel, with isoflux heating, immersed in a 1.5 m high water tank. The fluid flow is instrumented with measurements of heat flux, wall temperature and velocity. The velocity measurements are made by Particle Image Velocimetry and Laser Doppler Velocimetry. Two heating configurations are studied: symmetrical (same heat flux is imposed on both walls) and asymmetrical (only one wall is heated, the other one being adiabatic). For the study with symmetrical heating configuration, experimental data from Daverat's thesis are analysed by a zonal approach. The channel is split into several zones and a scaling analysis is conducted in order to explain experimental observations. Thus, the study focuses on heat transfer, pressure evolution in the channel and fluctuations, in particular, the evaluation of the maximum Reynolds stress. The asymmetrical configuration is studied for the transient regime and the steady regime. For the transient regime, early stage (first hours) is characterised in terms of wall temperature, velocity and two- or three-dimensional flow behaviour. A large-scale reversal flow is observed. The impact of external thermal stratification is also studied. For the steady regime, thermal and dynamic behaviours are studied and two different states are distinguished and characterised. Reversal flows are also observed. Finally, the influence of the Prandtl number and the channel width is discussed.; Dans le contexte énergétique actuel, le développement de l'énergie solaire passe par son développement à grande échelle en milieu urbain. Les solutions actives et intégrées telles que les double-façades photovoltaïques permettent d'une part d'envisager une valorisation de la chaleur et d'autre part de valoriser l'enveloppe des bâtiments en tant que surface de captation. De plus, cette configuration limite la perte de rendement et l'accélération du vieillissement liées à la surchauffe des cellules. En effet, les composants photovoltaïques sont séparés du bâtiment par une lame d'air et la convection naturelle développée dans cet espace favorise l'évacuation de la chaleur absorbée par les panneaux. Cependant, le comportement global d'une double-façade photovoltaïque est très complexe et encore mal compris. Cette thèse se focalise sur l'expérimentation du phénomène de la convection naturelle. Un banc d'essais, développé dans le cadre de la thèse de Daverat, modélise la double-façade par un canal vertical avec chauffage pariétal. Le fluide d'étude est de l'eau afin de s'affranchir du rayonnement entre parois et d'étudier le couplage conduction-convection. Le banc d'essais est constitué d'un canal vertical de 65cm de haut, chauffé à une densité de flux uniforme, plongé dans une cellule de 1,5m de haut remplie d'eau. L'écoulement est observé par des mesures de densité de flux de chaleur, de température pariétale et de vitesse, ces dernières étant réalisées par vélocimétrie par images de particules et par vélocimétrie laser Doppler. Deux configurations de chauffage sont étudiées : symétrique et asymétrique. Pour l'étude de la configuration avec un chauffage symétrique, les données expérimentales issues du travail de thèse de Daverat sont analysées par une approche zonale. Un découpage du canal est proposé et une analyse des ordres de grandeur permet de comprendre les observations expérimentales. Ainsi, cette analyse se focalise sur le transfert thermique aux parois, l'évolution de la pression dans le canal et sur les fluctuations, en particulier, sur l'évaluation du terme croisé du tenseur de Reynolds. La configuration d'un chauffage asymétrique est étudiée expérimentalement pour la phase de démarrage et le régime stationnaire. Pour la phase de démarrage, la caractérisation des premières heures à partir de la mise en chauffage de la paroi est réalisée en termes de température pariétale, de vitesse et de comportement bi-/tri-dimensionnel de l'écoulement. Un écoulement de retour de grande échelle est mis en évidence. L'impact de la stratification thermique externe du canal est également étudié. Pour le régime stationnaire, les analyses sont réalisées sur des données pour lesquels le régime est considéré établi. Les comportements thermique et dynamique sont étudiés et mettent en évidence deux états distincts. Des écoulements de retour sont également observés. Enfin, les influences du nombre de Prandtl et de l'écartement du canal sont discutées.

Under the current energy context, the development of solar energy goes through its large scale development, especially in urban areas. Active and integrated solutions, such as photovoltaic double-skins, allow both the heat recovery for building needs and the exploitation of building envelope as collecting surface. Furthermore, this configuration limits the efficiency loss and the acceleration of ageing process due to overheating of the solar cells. Indeed, in this configuration, the photovoltaic panels are separated from the building by an air channel and the thermally driven flow that develops in the channel helps to evacuate the heat absorbed by the panels. However, the global behaviour of the photovoltaic double-skin is complex and not yet fully understood. This study is part of a scientific project on multi-scale modelling and experimentation of BIPV components. It focuses on the experimentation of the natural convection phenomenon in double-façades. An experimental apparatus developed during C. Daverat's thesis models the double-façade by a vertical channel with wall heating. The working fluid is water so as to avoid radiative heat transfer between walls. The experimental apparatus consists of a 65 cm high vertical channel, with isoflux heating, immersed in a 1.5 m high water tank. The fluid flow is instrumented with measurements of heat flux, wall temperature and velocity. The velocity measurements are made by Particle Image Velocimetry and Laser Doppler Velocimetry. Two heating configurations are studied: symmetrical (same heat flux is imposed on both walls) and asymmetrical (only one wall is heated, the other one being adiabatic). For the study with symmetrical heating configuration, experimental data from Daverat's thesis are analysed by a zonal approach. The channel is split into several zones and a scaling analysis is conducted in order to explain experimental observations. Thus, the study focuses on heat transfer, pressure evolution in the channel and fluctuations, in particular, the evaluation of the maximum Reynolds stress. The asymmetrical configuration is studied for the transient regime and the steady regime. For the transient regime, early stage (first hours) is characterised in terms of wall temperature, velocity and two- or three-dimensional flow behaviour. A large-scale reversal flow is observed. The impact of external thermal stratification is also studied. For the steady regime, thermal and dynamic behaviours are studied and two different states are distinguished and characterised. Reversal flows are also observed. Finally, the influence of the Prandtl number and the channel width is discussed., Dans le contexte énergétique actuel, le développement de l'énergie solaire passe par son développement à grande échelle en milieu urbain. Les solutions actives et intégrées telles que les double-façades photovoltaïques permettent d'une part d'envisager une valorisation de la chaleur et d'autre part de valoriser l'enveloppe des bâtiments en tant que surface de captation. De plus, cette configuration limite la perte de rendement et l'accélération du vieillissement liées à la surchauffe des cellules. En effet, les composants photovoltaïques sont séparés du bâtiment par une lame d'air et la convection naturelle développée dans cet espace favorise l'évacuation de la chaleur absorbée par les panneaux. Cependant, le comportement global d'une double-façade photovoltaïque est très complexe et encore mal compris. Cette thèse se focalise sur l'expérimentation du phénomène de la convection naturelle. Un banc d'essais, développé dans le cadre de la thèse de Daverat, modélise la double-façade par un canal vertical avec chauffage pariétal. Le fluide d'étude est de l'eau afin de s'affranchir du rayonnement entre parois et d'étudier le couplage conduction-convection. Le banc d'essais est constitué d'un canal vertical de 65cm de haut, chauffé à une densité de flux uniforme, plongé dans une cellule de 1,5m de haut remplie d'eau. L'écoulement est observé par des mesures de densité de flux de chaleur, de température pariétale et de vitesse, ces dernières étant réalisées par vélocimétrie par images de particules et par vélocimétrie laser Doppler. Deux configurations de chauffage sont étudiées : symétrique et asymétrique. Pour l'étude de la configuration avec un chauffage symétrique, les données expérimentales issues du travail de thèse de Daverat sont analysées par une approche zonale. Un découpage du canal est proposé et une analyse des ordres de grandeur permet de comprendre les observations expérimentales. Ainsi, cette analyse se focalise sur le transfert thermique aux parois, l'évolution de la pression dans le canal et sur les fluctuations, en particulier, sur l'évaluation du terme croisé du tenseur de Reynolds. La configuration d'un chauffage asymétrique est étudiée expérimentalement pour la phase de démarrage et le régime stationnaire. Pour la phase de démarrage, la caractérisation des premières heures à partir de la mise en chauffage de la paroi est réalisée en termes de température pariétale, de vitesse et de comportement bi-/tri-dimensionnel de l'écoulement. Un écoulement de retour de grande échelle est mis en évidence. L'impact de la stratification thermique externe du canal est également étudié. Pour le régime stationnaire, les analyses sont réalisées sur des données pour lesquels le régime est considéré établi. Les comportements thermique et dynamique sont étudiés et mettent en évidence deux états distincts. Des écoulements de retour sont également observés. Enfin, les influences du nombre de Prandtl et de l'écartement du canal sont discutées.

In a dynamic world, animals constantly face environmental changes that may affect them (Alock, 1997). Their survival depends on their ability to integrate this information in order to adapt their behaviors to subsequent positive or negative outcomes, in other words to their appetitive and aversive learning abilities. This thesis investigates the behavioral, molecular and genetic basis of aversive learning and its putative relationship with appetitive learning in a social group. The honeybee is a social insect which constitutes a profitable model for this study thanks to appetitive conditioning of the proboscis extension response (PER) and aversive conditioning of the sting extension response (SER) protocols that have been developed. To date, aversive conditioning of the SER has involved the use of electric shocks as a negative reinforcement. However, this stimulus is ecologically irrelevant for honeybees and electric currents pass through almost every part of the bee’s body making it difficult to study the dedicated structures and sensory pathways responsible for its detection. In the first chapter, we assessed the impact of high temperatures on SER, a stimulus that is also highly aversive. We showed that a SER may be triggered by heat stimulation of mouthparts, forelegs and antennae. In addition, we demonstrated that honeybees are able to associate an odor with high temperatures, resulting in the odor alone triggering the SER after conditioning. In the second chapter, we mapped the heat sensitivity of the bee’s body recording SER subsequent to heat stimulation. This work revealed that heat stimulation of almost every body structures (beside the wings and the tip of the abdomen) induces a SER. Furthermore, these stimulations may act as aversive reinforcement during an olfactory conditioning of the SER. We then focused on putative peripheral receptors involved in high temperature detection, specifically focusing on HsTRPA (Hymenoptra specific Transient Receptor Potential). Using a neuropharmalogical approach, we showed that HsTRPA exogenous inhibitor injections decrease SER triggered by high temperatures yet have no impact on sucrose PER. These results suggest a putative involvement of HsTRPA in the detection of high temperatures in honeybees. In the third chapter, we investigated the relationship between appetitive and aversive learning. By combining thermal aversive conditioning with the PER conditioning protocol, we studied the distribution of hedonic learning abilities in the hive. Since the queen mates with 15-20 males, the hive is, thus, genetically segmented in as many different patrilines. Our data shows that individual sensitivity to aversive (heat) and appetitive reinforcement varies among workers and determines their learning success in each hedonic modality. In addition, we observed that the better an individual (and therefore a patriline) is at appetitive learning, the less successful it will be in aversive learning, and vice versa. The forth chapter focused on the behavioral plasticity induced by the two types of conditioning. PER and SER are binary responses in an “all or nothing” fashion and subtle behavioral variations are difficult to observe. We therefore investigated if honeybee antennal movements may yield a finer measurement to integrate appetitive and aversive learning. We developed a motion capture system that records antennal movements at high speed. We showed that honeybees modify their antennal response to an odor previously associated with sucrose reward however thermal aversive conditioning did not induce any antennal movement modifications. During this PhD work, we developed two new behavioral assays in harnessed individuals, furthering our understanding on aversive learning in the honeybee. Within the hive, we observed a trade-off between appetitive and aversive hedonic learning, which was genetically influenced. Such cognitive specialization could play a key role in social evolution., Dans un monde dynamique la survie des animaux dépend de leur capacité à intégrer des signaux environnementaux afin d'adapter leur comportement à la survenue de conséquences positives (nourriture) ou négatives (dangers) c'est-à-dire de leurs capacités d’apprentissages associatifs appétitif et aversif. Pendant ce travail de thèse, nous nous sommes intéressés aux bases comportementales, moléculaires et génétiques de l'apprentissage aversif et aux relations existant entre apprentissages aversif et appétitif au sein d'un groupe social. L'abeille est un insecte eusocial qui constitue un modèle de choix pour cette étude grâce à l'existence des protocoles de conditionnement appétitif de la réponse d'extension du proboscis (REP) et de conditionnement aversif de la réponse d'extension du dard (RED). Jusqu'à présent, le renforcement utilisé dans le conditionnement aversif de la RED était un choc électrique. Ce stimulus traversant la majeure partie du corps de l'abeille, il est peu aisé d'étudier les structures responsables de sa détection. Dans un premier chapitre, nous avons donc testé l’effet d’une forte température (65°C) sur la RED. Nous montrons qu’une stimulation thermique au niveau des pièces buccales, des pattes ou des antennes induit une RED. De plus, les abeilles parviennent à associer une odeur à la présentation concomitante d'une forte température. Dans un deuxième chapitre, nous avons cartographié la sensibilité thermique du corps des abeilles en mesurant la RED. Ce travail a montré que la stimulation de presque toutes les parties du corps induit une RED. De plus, ces stimulations peuvent jouer le rôle de renforcement aversif lors d’un conditionnement olfactif de la RED. Nous nous sommes ensuite intéressés aux récepteurs périphériques potentiellement impliqués dans la détection des fortes températures, et en particulier à HsTRPA (Hymenoptera specific Transient Receptor Potential A). Nous montrons que l’injection d'inhibiteurs exogènes de HsTRPA réduit les RED à la température. Ces résultats suggèrent l’implication possible d’HsTRPA dans la détection de la température chez l’abeille. Dans un troisième chapitre, nous nous sommes intéressés aux relations existant entre les capacités d’apprentissages aversif et appétitif des abeilles. En nous appuyant sur le protocole aversif thermique, combiné au protocole de conditionnement de la REP existant, nous avons étudié la distribution des capacités hédoniques appétitive et aversive au sein d'une ruche. La reine étant fécondée par 15-20 mâles, la ruche est segmentée génétiquement en autant de lignées paternelles différentes. Nos données montrent que la sensibilité des individus aux renforcements aversif (chaleur) et appétitif (sucre) détermine leurs performances d'apprentissage au sein de chaque modalité hédonique. Nous montrons de plus l’existence d’un trade-off, sous déterminisme génotypique, entre les capacités cognitives appétitive et aversive au sein de la colonie. Le quatrième chapitre a étudié la plasticité comportementale induite par les deux types de conditionnement. La REP et la RED étant des réponses de type "tout ou rien", nous nous sommes demandé si les mouvements antennaires des abeilles pouvaient procurer une mesure fine et intégrer des apprentissages appétitif et aversif. Nous avons développé un système de capture vidéo enregistrant les mouvements antennaires à haute vitesse. Nous montrons que les abeilles modifient leur réponse antennaire à une odeur après un apprentissage appétitif mais pas après un apprentissage aversif. Durant ce travail de thèse, nous avons ainsi développé deux nouveaux protocoles comportementaux en contention, et avons procuré de nouvelles données sur l’apprentissage aversif chez l’abeille. Nous avons observé un trade-off au sein de la ruche entre les capacités hédoniques appétitive et aversive, sous déterminisme génétique. De telles spécialisations cognitives pourraient jouer un rôle prépondérant dans l'évolution des groupes sociaux.

Dans un contexte de "transition énergétique" de nombreux espoirs sont actuellement placés dans les réseaux intelligents ("smartgrids") : ils permettraient une gestion fine compatible avec l'essor de la production décentralisée de l'énergie. Des travaux scientifiques traitent de ses réseaux comme s'ils étaient pilotés par un opérateur unique traitant directement avec les producteurs et les consommateurs d'énergie. Les rôles des acteurs intermédiaires, notamment les maîtres d'ouvrages privés et publics qui contribuent à la fabrication de la ville, sont trop souvent négligés. Si les distributeurs publics d'énergie développent les réseaux et assurent l'approvisionnement des bâtiments, il revient aux maîtres d'ouvrages de superviser la partie des "chaînes énergétiques" au sein des bâtiments et, usuellement, de choisir l'échelle et le mode de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire (les deux principaux postes de consommation). Ils fondent ces choix de façon plus ou moins contrainte par des collectivités locales, elles-mêmes incitées par l'Etat à définir des politiques énergie-climat territoriales.

This thesis deals with some matrix equations involved in numerical resolution of partial differential equations and linear control. We first consider some numerical resolution techniques of linear matrix equation. In the second part of this thesis, we apply these resolution techniques to problems related to partial differential equations.; Cette thèse porte sur des méthode de résolution d'équations matricielles appliquées à la résolution numérique d'équations aux dérivées partielles ou des problèmes de contrôle linéaire. On s'intéressen en premier lieu à des équations matricielles linéaires. Après avoir donné un aperçu des méthodes classiques employées pour les équations de Sylvester et de Lyapunov, on s'intéresse au cas d'équations linéaires générales de la forme M(X)=C, où M est un opérateur linéaire matriciel. On expose la méthode de GMRES globale qui s'avère particulièrement utile dans le cas où M(X) ne peut s'exprimer comme un polynôme du premier degré en X à coefficients matriciels, ce qui est le cas dans certains problèmes de résolution numérique d'équations aux dérivées partielles. Nous proposons une approche, noté LR-BA-ADI consistant à utiliser un préconditionnement de type ADI qui transforme l'équation de Sylvester en une équation de Stein que nous résolvons par une méthode de Krylox par blocs. Enfin, nous proposons une méthode de type Newton-Krylov par blocs avec préconditionnement ADI pour les équations de Riccati issues de problèmes de contrôle linéaire quadratique. Cette méthode est dérivée de la méthode LR-BA-ADI. Des résultats de convergence et de majoration de l'erreur sont donnés. Dans la seconde partie de ce travail, nous appliquons les méthodes exposées dans la première partie de ce travail à des problèmes d'équations aux dérivées partielles. Nous nous intéressons d'abord à la résolution numérique d'équations couplées de type Burgers évolutives en dimension 2. Ensuite, nous nous intéressons au cas où le domaine borné est choisi quelconque. Nous établissons des résultats théoriques de l'existence de tels interpolants faisant appel à des techniques d'algèbre linéaire.

This thesis deals with some matrix equations involved in numerical resolution of partial differential equations and linear control. We first consider some numerical resolution techniques of linear matrix equation. In the second part of this thesis, we apply these resolution techniques to problems related to partial differential equations., Cette thèse porte sur des méthode de résolution d'équations matricielles appliquées à la résolution numérique d'équations aux dérivées partielles ou des problèmes de contrôle linéaire. On s'intéressen en premier lieu à des équations matricielles linéaires. Après avoir donné un aperçu des méthodes classiques employées pour les équations de Sylvester et de Lyapunov, on s'intéresse au cas d'équations linéaires générales de la forme M(X)=C, où M est un opérateur linéaire matriciel. On expose la méthode de GMRES globale qui s'avère particulièrement utile dans le cas où M(X) ne peut s'exprimer comme un polynôme du premier degré en X à coefficients matriciels, ce qui est le cas dans certains problèmes de résolution numérique d'équations aux dérivées partielles. Nous proposons une approche, noté LR-BA-ADI consistant à utiliser un préconditionnement de type ADI qui transforme l'équation de Sylvester en une équation de Stein que nous résolvons par une méthode de Krylox par blocs. Enfin, nous proposons une méthode de type Newton-Krylov par blocs avec préconditionnement ADI pour les équations de Riccati issues de problèmes de contrôle linéaire quadratique. Cette méthode est dérivée de la méthode LR-BA-ADI. Des résultats de convergence et de majoration de l'erreur sont donnés. Dans la seconde partie de ce travail, nous appliquons les méthodes exposées dans la première partie de ce travail à des problèmes d'équations aux dérivées partielles. Nous nous intéressons d'abord à la résolution numérique d'équations couplées de type Burgers évolutives en dimension 2. Ensuite, nous nous intéressons au cas où le domaine borné est choisi quelconque. Nous établissons des résultats théoriques de l'existence de tels interpolants faisant appel à des techniques d'algèbre linéaire.

Hydrophobe compounds are known as carbon source which could be used by yeast like Yarrowia lipolytica for multi purposes. These compounds may cause disturbance in yeast but also reported as confer some resistance to cells towards environmental stress. Here, we study the role of methyl oleate as carbon source on resistance of Y. lipolytica in response to stress of an amphiphilic compound, -dodecalactone, and to heat shock. Results show that cells grown in oleate are more resistant to these stresses than cells grown in glucose. This work reveals the role of the lipids bodies in cells response to stress and that cells manifest in different ways in response to these stresses. An accumulation of lipids bodies is required for the resistance of cells towards stress as glucose grown cells transform their free sterol into steryl esters to form the lipids bodies in response to lactone shock which increases their sensibility towards lactone. In the case of oleate grown cells which accumulated the lipids bodies during their growth, these cells have tendency to convert their steryl esters into free sterol in order to compensate sterol depletion causing by lactone shock and decrease their sensibility. Homeostasis of ergosterol, linked with presence of lipids bodies, seems to be the key for cellular resistance to stresses. This work reveals also that the presence of lipids bodies modifies the processes of programmed cells death in response to heat shock., Les composés hydrophobes sont connus comme des sources de carbone qui peuvent être utilisées par les levures comme Yarrowia lipolytica pour de multiples applications. Ces composés causent parfois des perturbations aux levures mais sont aussi rapportés comme conférant aux cellules une certaine résistance contre les stress environnementaux. Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié le rôle de l'oléate de méthyle comme source de carbone sur la résistance de la levure Y. lipolytica en réponse au choc d’un composé amphiphile, la -dodécalactone, et au stress thermique. Les résultats obtenus montrent que les cellules ayant poussé sur oléate sont beaucoup plus résistantes au choc lactone ainsi qu’au stress thermique que les cellules ayant poussé sur glucose. L’action de la lactone se trouve au niveau de la membrane où elle cause une fluidification membranaire et une déplétion de stérols qui sont considérés comme la cause de la mort cellulaire. Ce travail met en évidence le rôle des corps lipidiques dans la réponse cellulaire qui se manifeste de différentes manières en réponse à ces stress. Une accumulation des corps lipidiques est importante pour la résistance de la cellule aux stress. Les cellules ayant poussé sur glucose transforment leur stérol libre en esters de stéryle pour former les corps lipidiques en réponse au choc lactone, ce qui augmente leur sensibilité. Tandis que les cellules ayant poussé sur oléate qui ont accumulé des corps lipidiques pendant leur croissance ont tendance à convertir leurs esters de stéryle en stérol libre pour compenser la déplétion de stérol membranaire causée par la lactone ce qui diminue leur sensibilité. L'homéostasie de l'ergostérol, liée à la présence de corps lipidiques, semble donc jouer un rôle clé dans la résistance cellulaire à ces stress. Ce travail relève aussi que la présence de lipides modifie le processus de mort cellulaire programmée de Y. lipolytica en réponse à un stress thermique.

Wooden frame houses are very sensitive to air and moisture flows. Recent studies showed that such flows can seriously affect the quality and durability of buildings. \par After a brief description of the physics of heat and mass transfers, we present the experimental set-up that was built for this study. It consists in a wooden frame house, exposed to natural outdoor climate, and its dimensions are representative of real-life constructions. This test house was instrumented so as to study the hygrothermal behaviour of both the walls and the main room. The weather data is recorded on site. We studied several configurations: walls with and without vapour-barrier; indoor climate with or without heating, humidification, mechanical ventilation. The air permeability of the test house was also determined. Finally, the characterization of the materials used in the test house has begun. In parallel to this experimental investigation, a numerical model of the test house was developped, based on the existing model HAM-tools. The model is tested on several experimental sequences. The assessment of the validity of the model was carried out step by step : first the validation of the transfers within the walls, then the coupling with the air zone, last the cladding model. We present the results of the comparison between the measurements and the numerical simulations, and discuss of the validity of the model and of the limitations due to the experimental set-up. This study showed the effect of thermal sollicitations on the hygric behaviour of a wall containing a hygroscopic material, and the ability of the model to describe it., Les maisons à ossature bois sont des structures particulièrement sensibles aux flux d'air et d'humidité. Des études récentes ont montré que de telles sollicitations peuvent dégrader la qualité et la durabilité d'un bâtiment. Après avoir décrit la physique des transferts couplés d'énergie et de masse, nous présentons le support expérimental de cette étude : une maison à ossature bois, de dimensions représentatives d'une construction réelle, qui a été construite sur une plate-forme d'exposition en extérieur. Cette cellule expérimentale a été instrumentée afin d'étudier le comportement hygrothermique des parois et de la pièce principale. Les données météorologiques sont relevées sur le site même. Plusieurs configurations ont été étudiées dans le cadre de ces travaux : parois avec et sans pare-vapeur ; climat interne avec ou sans chauffage, humidification ou ventilation. Des mesures de perméabilité à l'air de la cellule ont également été effectuées. Enfin, une campagne de détermination des caractéristiques des matériaux employés a été lancée. En parallèle de cette expérimentation, un modèle numérique de la cellule a été développé, basé sur le modèle existant HAM-tools. Le modèle est utilisé sur plusieurs séquences expérimentales. L'étude de la validité du modèle s'est faite par étapes : d'abord la paroi seule, puis couplée avec la zone, enfin le modèle de bardage. Nous présentons les résultats de la comparaison entre les mesures et les simulations numériques, et discutons de la validité du modèle et des limites imposées par l'expérimentation. Cette étude a notamment permis de mettre en évidence l'effet de sollicitations thermiques sur le comportement hygrique d'une paroi comportant un matériau hygroscopique, et montré la capacité du modèle développé à le décrire.

The main technological issue for engineers is to put forward a low emission motorization whilst keeping competitive conception and realisation costs. Internal combustion engines are characterized by the fact the flame reaches the walls in places while only 30% of fresh gases were burned. Therefore, a big amount of the fuel burns in vicinity of wall. This is why it is essential to study flame-wall interaction mechanisms in order to develop and improve internal combustion engines' efficiency. This Ph. D thesis demonstrates that ionization probes can be used to measure flame-wall interaction parameters and in particular, for high pressure and high temperature conditions. Simple theoretical models were developed in order to measure different parameters from ion current analysis, such as the quenching distance, flame velocity, and flame temperature. These measurements were performed for head-on and sidewall quenching and different mixtures. The results obtained were validated by using advanced LASER diagnostics (PIV, LIF) and wall heat flux gauge measurements for all pressure ranges. At last, the electrical conductivity of the flame front was theoretically and experimentally studied at high pressure., L'enjeu des technologies futures pour les motoristes sera de proposer une motorisation ayant de faibles émissions polluantes tout en conservant un coût de conception et de réalisation compétitif. L'une des caractéristiques de la combustion dans un moteur à allumage commandé est que la flamme atteint par endroit la paroi alors que seulement 30% de la charge a été consommée. Une grande partie du combustible brûle alors en proche paroi. Il es t indispensable de s'intéresser aux mécanismes de l'interaction flamme-paroi pour le développement et l'amélioration du fonctionnement des moteurs à allumage commandé. Les travaux proposés dans cette thèse montrent que les sondes d'ionisation permettent de mesurer des paramètres qui caractérisent l'interaction flamme-paroi et notamment pour des conditions de pression et de température élevées. Le développement de modèles théoriques simples a permis de mesurer différents paramètres comme la distance de coincement de la flamme, la vitesse de flamme ou bien encore la température, à partir de l'analyse du courant d'ionisation. Ces mesures ont été réalisées pour différentes géométries d'interaction flamme-paroi et différents types de mélanges. Des mesures combinées par diagnostics optiques (PIV, LIF, visualisation directe) et par mesure du flux de chaleur pariétal ont permis de valider l'ensemble des résultats obtenus sur différentes gammes de pression. Enfin, les propriétés de conductivité électrique de la flamme à haute pression ont été étudiées expérimentalement et théoriquement.

cote interne IRCAM: Mignot08a; None / None; National audience; Contrarily to finite-dimensional systems, fractional systems have irrational transfer functions with non unique analytic continuations (from some right-half Laplace plane to a maximal domain). They involve continuous sets of singularities, namely cuts, which can be chosen arbitrarily between fixed branching points. This paper presents an academic example of the 1D heat equation and a realistic model of an acoustic pipe, both on bounded domains, which involve transfer function with a unique analytic continuation with singularities of pole type. When the length of the domain becomes infinite, these sets of singularities degenerate into uniquely defined cuts. From a mathematical point of view, both the convergence in the Hardy space of some left half-complex plane and the pointwise convergence are studied and proved.

The degradations caused by human activities on ecosystems and the characterization of their extent constitute the context of this work. Soil and microbial functional communities, approached simultaneously as actors of bio transformations and as bio descriptors of the functioning state of the soil, were the study objects of this wor1, Ce travail s'intègre dans des problématiques actuelles cherchant à caractériser l'impact des activités humaines sur les écosystèmes. Le sol, et en particulier, les communautés microbiennes fonctionnelles, abordées simultanément en tant qu'actrices des bios transformations et en tant que bio descriptrices de l'état fonctionnel du système, ont été l'objet d'étude de ce travail qui s'est articulé autour de deux questions majeures : - Il s'agissait de savoir si des communautés microbiennes du sol exerçant deux fonctions considérées comme représentatives du fonctionnement global (respiration et dénitrification) pouvaient, sur un sol minier revégétalisé, récupérer des performances similaires à celles d'un sol de forêt. Cette étude menée in situ en forêt guyanaise, sur une zone minière aurifère réhabilitée a montré une certaine réversibilité des activités microbiennes des sols observées lors d'une telle perturbation. En effet, malgré une texture extrêmement hétérogène, le sol, une fois replanté en légumineuses, retrouve un fonctionnement similaire à celui de la forêt. Les bio descripteurs utilisés (ratio respiration réelle/potentielle et dénitrification respiration) ont permis de caractérise les différences de fonctionnement le long de la séquence de reforestation. Ils se sont révélés pertinents pour décrire les sols en cours de reconstruction et de stabilisation. La valeur de ratio respiration réelle/potentielle dans un sol de forêt pourrait être considérée comme un indicateur de stabilité, spécifique du ~e et caractérisant l'état d'équilibre à atteindre. Enfin, en permettant de détecter des variations qualitatives de la matière organique des sols qui n'avaient pas été mises en évidence par le CIN, réutilisation de l'analyse NIRS associée aux analyses d'activité enzymatiques microbiennes a permis de vérifier que la dynamique de recons- truction des sols avait été accélérée par la plantation. La seconde question majeure de ce travail était: quel est l'impact d'une première perturbation sur (i) la structure et le fonctionnement microbien du sol et sur {ii} la capacité du sol à résister à une seconde perturbation? Pour y répondre, une expérience in vitro menée sur des microcosmes de sol subissant deux types de perturbations (mercure et chaleur) a été élaborée. Les résultats ont montré que la respiration et la dénitrification répondaient d'une manière différente avec, parallèlement des modifications durables de la structure des communautés. La diversité génétique des communautés microbiennes du sol a été évaluée à l'aide d'une ARISA après une extraction directe de l'ADN du sol. Au préalable, une étude méthodologique avait permis d'évaluer les biais engendrés par différentes méthodes d'extraction de l'ADN et donc de choisir l'extraction directe de l'ADN. Le maintien, dans certains cas, des fonctions après perturbation (respiration inchangée après l'application du mercure ; dénitrification importante malgré le choc de température) suggère une redondance fonction- nelle importante parmi les communautés microbiennes du sol. Pourtant l'application de mercure, semble induire une vulnérabilité plus importante des sols face à une autre perturbation (chaleur). Cette vulnérabilité se traduit par une modification du fonctionnement de la communauté hétérotrophe du sol (respiration potentielle) mais aussi par la quasi disparition de la dénitri- fication dans ces sols. Cela peut révéler une diminution de la stabilité des sols qui pourrait être due à la modification de diversité mise en évidence dés le début de l’expérience. L'ensemble des résultats posés au cours de ce travail doit être analysé au regard des concepts de maintien des cycles biogéochimiques et d'ingénierie écologique. Les expériences menées aussi bien sur la Mine Boulanger qu'en microcosmes ont permis de mettre en exergue la nécessité de définir des bio descripteurs pertinents, capables de décrire l'étal du système mais aussi sa probable évolution. Les indicateurs microbiens fonctionnels utilisés semblent remplir cette fonction en étant capables de rendre compte de la performance du système, de sa possibilité à être réhabilité ou à résister aux perturbations.