Les changements climatiques en cours semblent être à l’origine d’une intensification de l’activité de feux dans les forêts circumboréales. Des modèles prédictifs basés sur des données historiques sont couramment utilisés pour essayer d’anticiper les régimes des feux et leurs impacts pour l’horizon 2100. Cependant, les concepts alimentant ces modèles reposent sur l’interprétation de données issues de seulement quelques régions alors que de nombreuses études ont montré que des facteurs régionaux à locaux tels que la topographie, la nature des sols, la composition et la structure de la végétation, ainsi qu’un profil climatique et une météorologie particulière, peuvent impacter l’activité de feux.Au nord-est du Canada, la région de l’est du Québec et du Labrador se caractérise, comparativement aux régions de l’ouest et du centre du Québec, un relief plus vallonné, une végétation différente (plus riche en sapin baumier et plus pauvre en pin gris) et un climat plus froid et plus humide. L’étude des processus liés aux dynamiques de feux et de végétation dans cette région, et leur comparaison avec ceux des régions de l’ouest et du centre au cours de l’Holocène ont donc été réalisées dans cette thèse. L’objectif global était de savoir si l’on peut se contenter de travailler à une échelle supra-régionale plutôt qu’à une échelle régionale ou locale pour prédire les conséquences des changements climatiques en cours sur la dynamique des forêts conifériennes du Québec-Labrador.Les résultats mettent en évidence l’impact de la taille des feux, jusqu’alors sous-estimé, sur la dynamique à long terme de la végétation au sein de chacune des régions. D’un point de vue général, la présence ou l’absence de grands feux a respectivement favorisé, selon le cas, la propagation du pin gris ou du sapin baumier, co-dominants dans le paysage avec l’épinette noire. De plus, les conditions pré-requises à l’éclosion des grands feux diffèrent entre la région de l’est et celles de l’ouest et du centre. Cette divergence s’explique en grande partie par l’influence prédominante de la topographie régionale au détriment de l’impact des grandes tendances climatiques sur l’activité de feux dans l’est.Au regard de nos résultats, les scénarios climatiques annoncés risquent d’augmenter l’occurrence des grands feux dans les régions de l’ouest et du centre du Québec sans qu’il y ait pour autant de conséquence significative sur la composition du couvert forestier. À l’est, les projections restent plus incertaines car les causes à l’origine des grands feux passés dans cette région n’ont pas été totalement élucidées. Cependant, toutes les hypothèses de trajectoires de végétation futures formulées dans cette thèse vont dans le sens d’un maintien du sapin baumier dans le paysage.Compte-tenu de la diversité des interactions susceptibles d’impacter significativement la taille des feux à l’échelle régionale, notre compréhension des processus liés aux dynamiques de perturbation et de végétation semble encore insuffisante pour pouvoir les prédire à large échelle. Il serait donc raisonnable, dans un premier temps, d’étudier plus finement ces processus à l’échelle de zones les plus homogènes possibles en termes de composition végétale, de topographie et de climat. C’est dans cette optique que l’amélioration méthodologique présentée dans cette thèse a été développée. Elle permet de différencier, à partir de l’analyse de dépôts de charbons dans les sédiments lacustres, les feux ayant eu lieu dans le bassin versant du lac étudié (local) de ceux s’étant produits à une plus grande distance (régional), et ce, à l’échelle plurimillénaire. Conjuguée à l’étude d’autres bio-indicateurs permettant de reconstruire l’environnement passé à l’échelle locale, nous devrions être capables de mieux comprendre les causes et conséquences des variations de taille des feux au regard des différentes combinaisons observées de facteurs environnementaux dans l’avenir. / Wildfire activity is projected to increase under global warming in circumboreal forests. Predictive fire models based on historical data are commonly used to anticipate fire regimes and their impacts for 2100. However, these models at large scale depend on concepts developed from only some regional data, while many studies showed that regional and local factors such as topography, soil type, vegetation composition and structure, and particular climatic and meteorological patterns can impact the fire activity.In north-eastern Canada, the eastern region of Quebec-Labrador and the western and central regions of Quebec display distinctive types of relief, climate and vegetation. The drier and flatter western region is mainly dominated by black spruce (Picea mariana) and jack pine (Pinus banksiana), while the more humid and hilly eastern region is dominated by black spruce and balsam fir (Abies balsamea). In this thesis, I compared the processes linked to dynamics of fire and vegetation within and among the three regions. The main objective was to test whether working at the supra-regional scale rather than at regional or local scale is enough to predict efficiently the consequences of current climatic changes on the coniferous forest dynamics in Quebec-Labrador.Results highlight the impact of fire size, hitherto underestimated, on the long-term vegetation dynamics within each region. Overall, the presence or absence of large fires promoted the propagation of jack pine or balsam fir in black spruce forests, respectively. Moreover, the prerequisite conditions for ignitions inducing large fires differ between the eastern region and the two others. This divergence is mainly explained by the predominant influence of regional topography on fire activity (ignition and propagation) in eastern region, while large climatic trends and their impacts explain better the fire activity (mainly propagation) in western and central regions.According to these results, future climate changes could increase large-fire occurrences in western and central regions of Quebec likely without significant consequences on forest composition. In the eastern region, projections are more uncertain due to a lack of full understanding of past large-fire causes. However, all assumptions for future vegetation trajectories showed that balsam fir should be still present in these landscapes.Due to the high diversity of interactions able to impact significantly fire size at regional scale, our understanding of processes linked to dynamics of disturbances and of vegetation seems to be still not sufficient to make predictions at large scale. It would be worth, first, to study more finely these processes on homogenous zones in terms of vegetation composition, topography and climate. The methodological improvement on lacustrine charcoal analysis presented in this thesis has been developed in this perspective. It allows differentiating fires that occurred in the studied lake watershed (local) from those that burned further away (regional). In the future, analyses of local fire histories combined with studies of other proxies to reconstruct the past environment at local scale should allow a better understanding of causes and consequences of fire size variations according to the various combinations of environmental factors.

Les premières migrations ont atteint la région de l’Océanie Lointaine (à l'est des îles Salomon) récemment, autour de 3000 ans BP. De nombreux éléments sont à prendre en compte dans ce processus de déplacement de populations, dont les changements environnementaux. L’installation de l’Homme sur des îles vierges a probablement influencé la faune et la flore insulaires, mais la réponse de la végétation face à la pression anthropique varie d’un site étudié à un autre. Les objectifs de cette recherche ont été de décrire l'influence humaine sur l'environnement depuis les premières migrations, de déterminer l'impact climatique sur ces déplacements de populations et sur la modification des paysages au cours de l'Holocène supérieur ; puis, de caractériser le comportement humain et son adaptation à une île vierge. Pour répondre à cette problématique, deux carottes palustres, prélevées sur l'île d'Efate (au centre du Vanuatu) ont été étudiées : le marais d’Emaotfer et le lac Otas. Afin d’identifier la paléovégétation arborée et herbacée présente autour des sites, j’ai principalement analysé les grains de pollen et les micro-charbons. J’ai également reconstitué les températures et les précipitations passées à l’aide de fonctions de densité de probabilité.Au niveau climatique, ces analyses mettent en évidence une période chaude et humide jusqu'à 3700 ans cal BP. Ensuite, un environnement plus sec se met en place, suite à une augmentation de l'ampleur et du nombre d’évènements El Niño. Entre 1950 et 750-600 ans cal BP, les résultats révèlent un climat plus humide, associé à la diminution de fréquence et d’intensité des El Niño. Les modifications de la végétation du marais d’Emaotfer et du lac Otas illustrent une nouvelle période sèche après 750-600 ans cal BP, que l’on peut associer au Petit Âge Glaciaire.Les populations Lapita ont atteint l'île d'Efate vers 3000 ans cal BP, sous des fréquents et importants El Niño, lorsque les vents d'est se sont arrêtés, favorisant la navigation à voile vers l’est. Ces résultats soutiennent l'hypothèse de migrations vers l'est sous de faibles alizés. Les premiers colons étaient des navigateurs et des pêcheurs-cueilleurs, ils ont eu peu d'impact sur l'environnement. Autour de 1500-1300 ans cal BP, une nouvelle population s’est installée sur le site d’Emaotfer, a développé la culture de plantes médicinales, cérémoniales et alimentaires et a probablement pratiquée l’agriculture sur brûlis. Ce groupe a vécu sous un climat humide, également plus approprié au développement de l'horticulture. Nos résultats montrent la capacité d'adaptation des populations aux nouvelles contraintes environnementales et climatiques. Les résultats issus des analyses polliniques et de micro-charbons livrent des informations assez complètes sur le paléoenvironnement, les relations Homme-climat-végétation et l'émergence de l'impact anthropique. Pour de futures recherches, il serait nécessaire d'obtenir plus de données sur la pluie pollinique d’un maximum de taxons, sur les exigences écologiques des espèces végétales et les paramètres climatiques actuels propre à chaque île, afin de modéliser de façon robuste les paysages, les climats et l’influence de l’Homme sur la dynamique de végétation passée (projet LandCover6k) / The first settlers reached the Remote Oceania (east of the Solomon Islands) quite recently, around 3000 yr BP. There are several hypotheses concerning the causes of these migrations, and environmental changes have to be taken into account in the settlement proceeding. The arrival of populations on pristine islands has an influence on the native fauna and flora, but landscape responses to human impact vary for each site examined. The aims of this research are to describe the human influence on the environment since the first migrations, to discriminate the climate impact, which causes theses migrations and the landscape modification during the late Holocene; then, to characterize the human behaviour and adaptation on pristine island. To answer this problem, two palustrine cores, collected in Efate Island (central Vanuatu) were studied: the Emaotfer Swamp and the Otas Lake.I have mainly used pollen and micro-charcoal analyses to reconstruct the arboreal and herbaceous vegetation found around the sites. I have also conducted of past temperatures and rainfalls reconstructions thanks to density probability functions. At the climatic level, these analyses highlight a warm and wet period until 3700 cal yr BP. Then, a increase in magnitude and number of El Niño events caused a drier environment. Between 1950 and 750-600 cal yr BP, the results reveal a more humid climate, associated with the decrease in El Niño frequency and magnitude. The climatic variations recorded by the Otas Lake and the Emaotfer Swamp vegetation show a new dry period after 750-600 cal yr BP, corresponding to the Little Ice Age.Lapita people reached Efate Island ca. 3000 cal yr BP under frequent and sustained El Niño events. During this period, easterly winds stopped and favoured eastward sail. These results support the hypothesis of eastward migrations under low trade winds. The first settlers were seafarers and fishers-gatherers, they had little impact on the environment. A new population settled the Emaotfer Swamp from 1500-1300 cal yr BP, developed medicinal, ceremonial and food plants cultivations and has probably practiced slash and burn agriculture. This group lived under humid climate, also more suitable to the development of horticulture. Our results show the adaptive capacity of populations to new environmental and climatic constraints. The complementary of the pollen and micro-charcoal analyses deliver rather complete information on the palaeoenvironment, the Human-climate-vegetation relations and the emergence of the human impact. For future researches, it will be necessary to obtain more information on the pollen rain for a maximum of taxa, the ecological needs of plant species and the specific climate parameters for each island, to develop a robust model of past landscapes, climates and land-use (project LandCover6k).

In the early 1860s three Swedes, Nils Wilhelm Mitander,Julius Ramsay and Gustaf Wittenström, were engaged by theBritish to build and run charcoal-based ironworks in India.These works, the Burwai Iron Works of the British Government inthe case of Mitander and the privately owned Kumaon Iron Worksin the case of Ramsay and Wittenström, were both to bebased on the most modern European technology. The projects werepioneering in Indian ironmaking. The ambitions were high andstakes big, but after only a few years the projects were closedand the Swedes returned home.Landscapes of Technology Transferpresents a detailedstudy of the Kumaon and Burwai Iron Works, from their firstconception to their final closure. The investigation isbasically empirical and a fundamental question is: Why were theworks never brought into full and continuous production? The ironworks projects should be considered as processes oftechnology transfer rather than fully fledged and completedtransfers. In spite of this lack of success, or maybe becauseof it, the history of the ironworks and the Swedes also forms afruitful case to put other questions of wide relevance. Itexposes workings and effects of colonialism and offers anexplanation of the late development of India's iron and steelindustry and analyses of the complex totality forming theprerequisites for a successful transfer of technology. The longtraditions of bloomery ironmaking in India and ismarginalisation is also discussed. Landscapes of Technology Transferis a comprehensiveempirical study. From a local and individual perspective ittraces lines of connection across boundaries of time andgeography. The historical landscapes of technology transfer aredescribed in their cultural, social, economic and politicaldimensions and the thesis underlines the importance of a closeacquaintance with local settings and conditions, where historyis manifested in a physical presence. The remains of theironworks and theirlocal landscapes in present-day India areused as a central source for writing their histories. There isalso a strong emphasis on the use of photographs and drawingsas sources. The outcome of the projects was the result of the interplaybetween the local and the global, between a diversity ofconcrete factors influencing the construction of the works andtheir running and their colonial character. The studyemphasises the importance of technological systems andnetworks, both on a micro and a macro level. On a local leveldemanding logistics, a sometimes adverse climate, theprocurement of charcoal and iron ore in sufficient quantitiesand the build up of knowledge of ironmaking posed serious butnot insurmountable difficulties. Most obstacles were overcomealready during the first few years of the 1860s, the period ofthe Swedes, but to put the works into full and continuousproduction would have needed perseverance and purposefulefforts to support and protect the iron production, at leastduring an initial period. In the end the position of India as acolonial dependency, subjected to the primacy of Britishinterests, set the limits of the projects. Key words:History of technology, industrial heritagestudies, industrial archaeology, technology transfer,diffusion, technological systems, landscapes of technology,iron and steel, charcoal iron, direct and indirect ironmaking,bloomeries, 19th century, industrial history,industrialisation, de-industrialisation, underdevelopment,colonialism, India, Sweden, Great Britain, global history,annales. / <p>Qc 20170119</p>

The thesis studies detection of fluorescein for coloration experiments in surface and underground water. The first part of the work deals with the adsorption of fluorescein on active charcoal from water and desorption by means of different desorption solutions. The results of measurements are used for practice of coloration experiments in karst research. In the second part of thesis it is researched the option of automated record of fluorescence concentration and its detection by means of laser induced fluorescence with confocal microscope.

Les applications de catalyseurs homogènes sont généralement limitées dans les processus chimiques industriels en raison des déchets massifs et de la séparation du catalyseur avec les matières premières et les produits au cours des processus de production industrielle. En conséquence, l'hétérogénéisation de catalyseurs homogènes sur des supports solides a souvent été étudiée et s'est révélée plus prometteuse pour les applications industrielles. Néanmoins, non seulement la synthèse complexe du catalyseur, mais également les faibles charges de sites actifs et les faibles rendements qui en résultent contribuent au coût élevé des catalyseurs supportés. Pour remédier à la déficience de la catalyse sur support, les scientifiques ont travaillé sur la fonctionnalisation directe du support solide via la construction de liaisons covalentes. Parmi les approches de fonctionnalisation à l'étude, la chimie du diazonium développée par Griess devient de plus en plus populaire et attrayante puisque cette méthode prometteuse permet de greffer différentes motifs organiques sur divers supports solides. Au cours des dernières années, la fonctionnalisation des matériaux carbonés a été largement développée car le carbone est un matériau peu coûteux et largement disponible. Dans ce travail, la fonctionnalisation spontanée de matériaux carbonés (Darco KB-G; Norit SX2 et Vulcan XC72) a conduit à des solides basiques ou acides en greffant respectivement différents groupements aminophényle (phénylimidazole; N, N, diméthylaniline, aniline, phénylmorpholine) pour les solides basiques et le groupe phényle sulfonique pour les solides acides, via la chimie du diazonium.Les solides fonctionnalisés ont été caractérisés par différentes techniques (analyse élémentaire, adsorption-désorption de N2, ATG, MEB, FT-IR, XPS et Spectroscopie de Raman) et utilisés dans différentes réactions modèles pour valoriser des molécules plateformes bio-ressourcées, en particulier le furfural. Par exemple, la condensation de Knœvenagel entre le furfural et le malononitrile dans des conditions douces conduisant au 2-furanylméthylène malononitrile et à l’eau, illustre l’utilité et l’efficacité de ces nouveaux solides basiques. Le solide basique Darco-0.5PDA a montré une activité catalytique élevée lors de la condensation du furfural et du malononitrile par Knœvenagel dans des conditions expérimentales douces (40 °C, Patm). Les performances catalytiques des solides acides fonctionnalisés ont été évaluées dans la réaction d'acétalisation du dodécylaldéhyde avec l'éthylène glycol à 60 °C à pression atmosphérique dans des conditions classiques et PIC (Pickering Interfacial Catalysis) sans solvant. Les expériences montrent que les émulsions de Pickering dodécyl aldéhyde / éthylène glycol solides sont stabilisées par l’acide amphiphile synthétisé et démontrent une bonne stabilité et une bonne activité dans une acétalisation biphasique sans solvant. / Homogeneous catalyst applications are usually limited in industrial chemical processes because massive wastes are produced and catalyst separation with raw materials and products is inconvenient during industrial production processes. As a result, the heterogenization of homogeneous catalysts onto solid supports was often investigated and proven to be more promising for industrial applications. Nevertheless, not only the tedious catalyst synthesis but also the low catalyst loadings and the resulting low efficiencies contribute to the high cost of supported catalysts. To remedy the deficiency of supported catalysis, scientists have worked on direct functionalization of solid support via covalent bond building. Among the approaches of functionalization being investigated, the chemistry of diazonium developed by Griess is becoming more and more popular and attractive since this promising method enables to graft different organic moieties onto various solid supports. During past few years, the functionalization of carbonaceous materials was widely developed because carbon is an inexpensive and extensively available material. In this study, the spontaneous functionalization of carbonaceous materials (Darco KB-G; Norit SX2 and Vulcan XC72) can lead to basic or acid solids by respectively grafting different aminophenyl groups (phenylimidazole; N,N,dimethylaniline, aniline, phenylmorpholine) for basic solids and phenyl sulfonic group for acid solids, via diazonium chemistry.The functionalized solids were characterized by different technics (elemental analysis, N2 adsorption-desorption, TGA, SEM, FT-IR, XPS and Raman spectroscopy) and used in different model reactions to upgrade bio-resourced platform molecules, especially furfural. For instance, the usefulness and effectiveness of these new basic solids are illustrated with the Knœvenagel condensation between furfural and malononitrile under mild conditions leading to 2-furanylmethylene malononitrile and water. The basic solid Darco-0.5PDA exhibited high activity to the Knœvenagel condensation of furfural and malononitrile under mild experimental conditions (40 °C, Patm). The catalytic performance of functionalized acid solids was assessed in the acetalization reaction of dodecyl aldehyde with ethylene glycol at 60 °C under atmospheric pressure in both conventional and solvent-free PIC (Pickering Interfacial Catalysis) conditions. The experiments evidenced that the synthesized amphiphilic acid solid stabilized dodecyl aldehyde/ethylene glycol Pickering emulsions and demonstrated both good stability and activity in a solvent-free biphasic acetalization.

Fire is a fundamental environmental factor that directly shapes many terrestrial ecosystems on Earth. The present thesis attempts to provide a comprehensive overview of the fire dynamics in Central Europe over the course of the last 12,000 years. Based on extensive analyses of charcoal particles deposited in terrestrial and lacustrine sedimentary sequences and carbonized plant tissues deposited in soils, I was able to track past fire dynamics across a range of spatial scales - from the forest stand scale to the landscape scale. First, we described relationships between drivers of recent fire occurrence and proposed linkages to the spatial pattern of Late-Holocene biomass burning. We found factors related to relief characteristics, such as increased thermal flux or terrain roughness, to be important determinants of fire occurrence within the present-day landscape. Contrary to all expectations, anthropogenic drivers seem to have a weak influence at present. Because relief-based factors have been stable throughout the Holocene, it seems probable that habitats of certain types are more predisposed to increased burning. We hypothesized that recurrent fire disturbances may contribute to the long-term maintenance of Pinus sylvestris-dominated forests, which withstood the competitive pressure of broadleaf...

Les enjeux actuels de protection et d’aménagement des écosystèmes, notamment en forêt boréale, se heurtent à des incertitudes liées aux changements climatiques. En effet, les changements climatiques ont et vont avoir des conséquences appréciables sur la composition, la structure et le fonctionnement dynamique des écosystèmes boréaux. La dynamique de ces écosystèmes dépend aussi de perturbations telles que les feux, les épidémies d’insectes ou encore les chablis dont les régimes naturels (occurrence, surface, sévérité...) sont modifiés par les changements climatiques. À cela s’ajoutent les impacts directs et indirects des activités humaines qui ne cesseront d’augmenter et d’interférer avec le fonctionnement des écosystèmes. Dans ce contexte, il est donc difficile de savoir jusqu’à quel point les capacités de résistance et de résilience des écosystèmes seront altérées. De cette problématique émerge des préoccupations relatives à la préservation de l’intégrité des écosystèmes et à la pérennisation des usages que nous en avons. De nombreux efforts ont déjà été menés en réponse à ces interrogations par, entre autres, la création d’un aménagement écosystémique des forêts au Québec dont l’objectif est de réduire l’écart entre les forêts naturelles et les forêts aménagées. Il ne faut cependant pas négliger le fait que les écosystèmes sont des entités dynamiques qui possèdent des capacités de résistance et de résilience (adaptation) en réponse à des contraintes environnementales (climat, perturbations...). Ces interactions se manifestent depuis le retrait du dernier glacier qui recouvrait le Québec pendant la dernière ère glaciaire. Très rapidement les écosystèmes se sont différenciés et ont suivi leur propre dynamique jusqu’aux forêts que nous pouvons observer aujourd’hui. Pour préserver durablement ces écosystèmes il faut donc en comprendre l’état actuel et le fonctionnement écologique à long-terme posant ainsi la question des méthodes qui permettent de reconstruire cette histoire écologique. Ces méthodes peuvent être déployées suivant deux échelles : l’échelle spatiale et l’échelle temporelle, souvent considérées comme antagonistes. En effet, il est de coutume de remplacer l’échelle temporelle par l’échelle spatiale comme par exemple avec des inventaires extensifs de végétation qui donnent une image des écosystèmes contemporains. Au contraire, vouloir décrire la dynamique d’un écosystème sur le long terme s’effectue au détriment de l’échelle spatiale comme en paléoécologie. Plus la profondeur temporelle étudiée est importante, moins les données sont abondantes et plus les reconstructions doivent se baser sur des témoins indirects des variables d’intérêt (e.g. végétation, feux, etc..) dont la présence et l’abondance doivent être interprétées via des bio-indicateurs, notamment le pollen et les charbons. L’objectif de ce doctorat est de réconcilier les échelles, temporelle et spatiale, dans les études paléoécologiques et écologiques récentes avec pour territoire d’étude les écosystèmes forestiers boréaux du sous domaine de la pessière à mousses de l’Ouest du Québec (PMO). Dans un premier temps une étude de la diversité écosystémique actuellement présente et de son histoire pluri-millénaire permet d’appuyer la mise en place de cibles d’aménagement écosystémique à plus petite échelle. Les reconstructions holocènes de la végétation et des feux utilisées dans ce premier chapitre ont mis en évidence des difficultés dans l’analyse conjointe de plusieurs bio-indicateurs. Ces difficultés sont principalement liées au manque de connaissances du rôle des processus taphonomiques dans les enregistrements de bio-indicateurs retrouvés dans les archives sédimentaires. Les deux autres chapitres de ce doctorat ont permis de mieux comprendre ces liens qui existent entre les écosystèmes et certains des bio-indicateurs qu’ils génèrent. Il a ainsi été possible de développer des outils méthodologiques pour faciliter l’interprétation des bio-indicateurs. À terme, ces outils permettront de mieux comprendre les dynamiques à long-terme des écosystèmes forestiers boréaux de la PMO. / In the boreal forests, current objectives in terms of protection and management of ecosystems are facing uncertainties due to climate change. Indeed, ongoing and future climate change have and will have noticeable consequences on boreal ecosystems composition, structure and dynamic (Figure I.1). Ecosystem dynamic is also influenced by natural disturbances such as fire, insect outbreaks and windthrows for which regimes (occurrence, surface, severity...) will be modified by climate change. Moreover, direct and indirect impacts of human activities will keep on increasing and interfering with ecosystems functioning. Thus, knowing how the resistance and resilience of ecosystems will be affected is challenging. By the same token, protecting ecosystems integrity and sustaining the usages we have of them raise concerns. Many efforts have been put in place as an answer to these questions such as in Québec with the establishment of an ecosystem based management of forest which aims at reducing the gap between natural and managed forests. Nevertheless, one should not neglect that ecosystems are dynamic entities with resistance and resilience capacities (adaptation) in response to environmental constraints (climate, disturbances...). These interactions are occurring since the retreat of the glacier that was covering Québec during the last Ice Age. Quickly, ecosystems differentiated and followed their own path until reaching their current state. In order to protect the ecosystems we need to understand their current state and their long-term dynamic thus asking the question of the methods available to access ecological history of the ecosystems. Methods can be applied following spatial and temporal scales often considered as antagonistics (Figure I.2). Indeed, temporal scale is often replaced by spatial scale such as for extensive inventories. On the contrary, the description of long-term ecosystem dynamic can be done at the expense of spatial scale such as in paleoecology. The longer the temporal scale is, the less the data are abundant and the more reconstructions rely on indirect indicators of (e.g: fire, vegetation, ...) which presence and abundance must be described via proxies as pollen or charcoal (Figure I.2). The objective of this thesis is to reconcile the two scales, temporal scale and spatial scale, in paleoecological studies and contemporary ecological studies with the Quebec western spruce-feathermoss subdomain (PMO) as study area. First, the current ecosystem diversity and its pluri-millennial history have been studied and support the establishment of low scale ecosystemic management targets. The Holocene reconstructions of vegetation and fire from the first chapter highlighted the challenges of multi-proxy analyses. These difficulties are mostly due to the lack 13 of knowledge concerning the influence of taphonomic processes in the recording of bio-proxies in a sedimentary archive. The two other chapters composing this thesis helped to understand the links existing between the ecosystems and the bio-proxy signals they generate in order to develop methodological tools to facilitate their interpretation. Overall, these tools will allow us to better understand long-term dynamics of boreal forest ecosystems in the PMO.

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This research explored in-vitro and in-vivo performance of three salbutamol metered dose inhalers (MDIs): Ventolin Evohaler (Evo), Airomir (Airo) and Salamol. In the in-vitro studies, critical quality attributes of the MDI using an Andersen cascade impactor (ACI) were examined and included measurement of fine particle dose (FPD) and total delivered dose (TDD). Bioequivalence studies were conducted in humans using the urinary pharmacokinetic method. Post-inhalation urinary excretion of salbutamol in the first 0.5 hour (lung deposition, USAL0.5) and over 24 hours (total systemic bioavailability, USAL24) were compared to determine the bioequivalence of the MDIs. The spacers recommended for use with these inhalers were also studied, and charcoal block studies were performed to assess the extent of USAL0.5. The three MDIs had FPD (μg) of 78, 91 and 89, respectively; the latter pair was equivalent. Their USAL0.5 (6, 7 & 7 μg) was however not bioequivalent. These MDIs delivered equivalent dose (177, 174 & 180 μg) which reflected on their USAL24 (101, 84 & 97 μg). Nevertheless, USAL24 was inequivalent between Evo and Airo. The FPD of Evo with Volumatic (VOL), AeroChamber Plus (AERO) and Able spacer was 78, 68 and 74 μg, respectively. The AERO treatment method was not equivalent to the MDI while VOL and Able were equivalent between them. Spacer USAL0.5 (16, 15 & 14 μg) was not bioequivalent to the MDI but to each other. The spacer in-vitro TDD (95, 85 & 92 μg) was inequivalent to the MDI treatment method. In contrast, their USAL24 was bioequivalent (97, 85 & 90 μg). The FPD of Airomir with AERO (95 μg) was in-vitro equivalent while USAL0.5 (15 μg) of this treatment method was bio-inequivalent to the MDI alone. On the contrary, the TDD (110 μg) and USAL24 (84 μg) of AERO were respectively in-vitro inequivalent and bioequivalent to the MDI alone. The FPD (μg) of Salamol MDI alone and with VOL (84) and AERO (86) as well as between the spacers was equivalent. However, the USAL0.5 of the MDI was not bioequivalent to spacers (20 and 18 μg) despite being equivalent between the spacers. In contrast, the respective TDD (103 and 95 μg) of spacer treatment methods were in-vitro inequivalent to the MDI alone albeit having bioequivalent USAL24 (86 and 87 μg). The variations in the in-vitro performance of the three MDIs are most likely due to differences in their formulations and designs. As the performance metrics of the MDI influence lung deposition, substituting one MDI with another can have clinical implications. Although the spacers reduced in-vitro TDD of the MDI to about half, their use increased lung deposition by over two folds, the magnitude of which varied with the MDI and spacer type. Despite significant decrease in dose delivery, the total systemic bioavailability with the spacers was similar to that with the MDI alone. This systemic bioequivalence is more likely due to greater USAL0.5 with the spacers. The results of the charcoal block studies reinforced this outcome. The present study is unique as it used a clinically relevant salbutamol MDI dose (two puffs), assessed results for equivalence and analysed ACI deposition data further as stage groups. The deposition on adjacent ACI stages were grouped together as coarse, fine and extra-fine particle masses to identify their more likely deposition sites in the human respiratory tract. Moreover, this thesis describes highly sensitive and novel HPLC and SPE methods, developed and validated to quantify salbutamol in urinary and aqueous matrices. As the clinical effects of MDIs are related to their lung deposition, the current work emphasizes the importance of spacer use. Nevertheless, differences in dose delivery between spacers may have clinical consequences. Hence, only the specific spacer recommended for use with the MDI should be used. / World Federation, Stanmore, London and Sadaat Welfare Foundation, Bradford, West Yorkshire

Human activities affect the climate. If the utilization of fossil and other hazardous fuel methods is eliminated, it would reduce the impact on climate change. By investigating fuel usage patterns in three rural areas of Kenya, looking at social, economic and ecological factors, a foundation to facilitate future local actions towards sustainable fuel consumption can be made. With the help of local surveys performed in Siaya, Kwale and Embu, correlations could be found. The data was not extensive enough to generate general conclusions but can act as a beginning to a foundation for future sustainable actions. More data should be retrieved and investigated regarding methods and local conditions included in this project to work as a well-rounded foundation for future local actions regarding fuel methods and practices. / Klimathot och miljöpåverkan är till stor del konsekvenser av mänskliga aktiviteter och vanor. Fossila bränslen genererar utsläpp och bidrar till ökade globala temperaturer, vilket kan innebära förödande effekter. Klimatförändringar innebär att balansen i ekosystem hotas, arter utrotas och händelsekedjor utan kända slut sätts i rullning. Genom att använda alternativ till fossila bränslen kan påverkan på klimatet från bränslen minskas. Ökad användning av förnyelsebara bränslen och hållbara alternativ är en stor del av ett framtida hållbart samhälle. I delar av mindre utvecklade länder är användningen av träbaserade bränslen högt. Att införa hållbara, billiga och tillgängliga alternativ i dessa områden kan göra skillnad. Rapporten strävar efter att undersöka sociala, ekonomiska och ekologiska korrelationer relaterade till bränslekonsumtion, i tre olika områden i Kenyas landsbygd. Egenskaper i lokala material, sociala förutsättningar och tillgängliga bränslealternativ diskuteras. Eventuella mönster och förutsättningar kan vara till stor nytta när nya aktioner mot ett hållbart samhälle ska utföras. Genom att använda data bestående av lokalt besvarade enkäter i de tre områdena Siaya, Kwale och Embu, kunde samband hittas. Data var inte omfattande nog för att dra definitiva slutsatser men arbetet kan verka som början på en grund av kunskap, att använda vid kommande beslut för framtida bränslenyttjande i Kenya och dess landsbygd. Korrelationer mellan utbildningsnivå på ansvarig för hushållet och huvudsaklig arbetssyssla visar att lokalbor med lägre eller ingen utbildning huvudsakligen arbetar med jordbruk. En utförd variansanalys visar att det är en signifikant skillnad i markstorlek mellan de undersökta områdena. Kol och andra träbaserade bränslen används till hög grad och det är ofta äldre kvinnor som står för insamlandet av ved. Värdet av tid värderas inte lika högt som pengar. Nästan alla hushåll i studien var villiga att prova alternativa bränslen, med hälsoskäl som största anledning. Inget utav hushållen svarade att miljöpåverkningar var den största anledningen. Detta skulle kunna förklaras med att fokus ligger på direkta problem som påverkar vardagen och att det kan vara svårt att se bortom dessa. Lösningar fokuserade på hälsoproblem och andra faktorer kan ha positiv inverkan även på miljön. Då data från enkäterna inte inkluderar kvantiteter eller priser går det inte att dra definitiva slutsatser gällande de tre områden som undersöks. Studien visar att platserna har liknande situationer med små skillnader och potentiella åtgärder för nya bränslevanor skulle kunna vara lönsamma i alla tre områden, där det finns material lokalt som kan verka som substitut för bränslen som inte är bra för miljön. Etanol eller biogas kan verka som bra alternativ till kol och andra träbaserade bränslen. Fler alternativ bör undersökas och mer data gällande bland annat kvantitet och priser bör insamlas för att kunna dra bra slutsatser som kan ligga grund för hållbara beslut gällande Kenyas bränslekonsumtion.