The primary study of this thesis is the experimental realization of the non-equilibrium dynamics of a quantum inverted pendulum as examined in the collective spin dynamics of a spin-1 Bose-Einstein condensate. In order to compare experimental results with the simulation past the low depletion limit, current simulation techniques needed to be extended to model atomic loss. These extensions show that traditional measurements of the system evolution (e.g. measuring the mean and standard deviation of the evolving quantity) were insufficient in capturing the quantum nature of the evolution. It became necessary to look at higher order moments and cumulants of the distributions in order to capture the quantum fluctuations. Extending the implications of the loss model further, it is possible that the system evolves in a way previously unpredicted. Spin-mixing from a hyperbolic fixed point in the phase space and low noise atom counting form the core of the experiment to measure the evolution of the distributions of the spin populations. The evolution of the system is also compared to its classical analogue, the momentum-shortened inverted pendulum. The other experimental study in this thesis is mapping the mean-field phase space. The mean-field phase space consists of different energy contours that are divided into both phase-winding trajectories and closed orbits. These two regions are divided by a separatrix whose orbit has infinite period. Coherent states can be created fairly accurately within the phase space and allowed to evolve freely. The nature of their subsequent evolution provides the shape of the phase space orbit at that initial condition. From this analysis a prediction of the nature of the entire phase space is possible.

Chez les oiseaux, les colonies de reproduction sont un sujet de questionnement pour les scientifiques. De nombreux désavantages ont été associés à la vie de groupe, mais peu d'avantages majeurs ont été documentés pour compenser ces inconvénients. Plusieurs hypothèses tentent d'expliquer l'avantage, l'évolution et le maintien des colonies. Parmi celles-ci, l'échange d'information a suscité un vif engouement, mais la transmission d'information est difficile à démontrer. Dans ce mémoire, nous considérons les études faites par le passé sur l'échange d'information et faisons le parallèle avec les principaux champs d'études de l'utilisation d'information sociale. L'objectif de notre étude est d'améliorer la compréhension de l'utilisation d'information sociale en milieu naturel en caractérisant les stratégies de quête alimentaire du Goéland à bec cerclé (Larus delawarensis). Le principal chapitre de ce mémoire a pour objectif d'évaluer si de l'information sociale est utile et disponible dans une colonie de reproduction et si elle est utilisée afin d'augmenter l'efficacité dans la recherche et la découverte de nourriture. Nous avons récolté des données d'observation sur le moment et la direction des départs de goélands nichant à proximité les uns des autres à différents endroits sur la colonie. Nous avons aussi obtenu des informations sur les déplacements d'individus de la colonie aux sites d'alimentation à l'aide de balises GPS. Nous avons finalement caractérisé la nourriture rapportée aux jeunes afin de vérifier si la nourriture était similaire en fonction de la localisation du nid sur la colonie et des individus à proximité. Nous avons trouvé que les goélands se nourrissaient probablement de sources de nourriture incertaines temporellement et spatialement puisque la direction des sites visités variait d'un jour à l'autre. Nous avons ensuite pu démontrer que de l'information était disponible dans la colonie. Au-delà de l'information disponible lorsque les adultes régurgitaient la nourriture à leurs jeunes ou lorsque les jeunes sollicitaient de la nourriture, la direction de départ des goélands quittant la colonie indiquait la direction dans laquelle se trouvaient les sites d'alimentation visités. Finalement, nos résultats montrent que les goélands n'échangeaient pas d'information avec les individus des nids voisins puisqu'ils ne quittaient pas leur nid en même temps, ni dans la même direction. Néanmoins, nous avons constaté que des vols en bordure de l'île, soit sur l'eau ou la plage pourraient servir à l'échange d'information. Une certaine organisation spatiale a également été observée, car il y a une forte influence de la localisation du nid dans la colonie sur les directions dans lesquelles les individus vont chercher leur nourriture. Ce dernier résultat nous permet de jeter un regard nouveau sur les études faites dans les colonies et de souligner l'importance de tenir compte de différences potentielles entre les nids d'une même colonie en fonction de leur position. Nos résultats permettent de mieux comprendre les stratégies de quête alimentaire du Goéland à bec cerclé en démontrant que l'information disponible au nid n'est pas utilisée, ce qui pourrait avoir des implications dans la gestion de l'espèce principalement basées sur la découverte de l'organisation spatiale dans la colonie. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Larus delawarensis, goéland à bec cerclé, utilisation d'information sociale, stratégie de quête alimentaire, organisation spatiale

L'acquisition de nourriture est cruciale pendant la saison de reproduction des animaux, affectant particulièrement l'aptitude (fitness) de ceux qui rapportent de la nourriture à leur progéniture. Les oiseaux reproducteurs en quête alimentaire sont soumis à des contraintes inhérentes à leur état et à celui de leur progéniture, en plus des contraintes liées à la répartition spatiale et temporelle hétérogène des ressources et du risque de prédation. Ces contraintes mènent à des compromis impliquant l'énergie, le temps, la nutrition et le risque de prédation : il en résulte une séquence de localisations spatiales qui forment un déplacement. Mon objectif principal était de d'identifier la présence d'un tel compromis et d'identifier ses déterminants, à travers les déplacements de quête alimentaire du Goéland à bec cerclé (Larus delawarensis) durant la période de la nidification. On suggère souvent que la densité élevée de goélands cause des problèmes en zones urbaines (e.g. propagation de micro-organismes pathogènes), mais le manque d'information sur son comportement empêche les autorités d'adopter des mesures de gestion éclairées. En 2009-2010, les déplacements quotidiens de 109 goélands adultes entre la colonie de nidification de l'île Deslauriers (Montréal) et les sites d'alimentation ont été enregistrés avec des consignateurs de localisations GPS de haute précision. De plus, le comportement alimentaire des adultes a été caractérisé par des observations hebdomadaires dans chaque type d'habitats. Des bols alimentaires de juvéniles et d'adultes ont aussi été récoltés. Pendant l'incubation, les goélands sélectionnaient fortement les terres agricoles de cultures annuelles où le travail de préparation des sols augmente la disponibilité d'annélides en surface. Les goélands sélectionnaient aussi les lieux d'enfouissement technique et les centre de transbordement où ils obtiennent non pas seulement une plus grande masse de nourriture, mais aussi une nourriture qui a un contenu énergétique moyen plus élevé que dans tout autre milieu. Par ailleurs, les contraintes de temps liées à l'incubation et à l'élevage semblaient inciter les goélands à éviter les milieux urbains où les opportunités d'alimentation sont très dispersées spatialement et temporellement. ______________________________________________________________________________

La nécessité de gérer certaines espèces surabondantes entrant en conflit avec l'humain devient de plus en plus fréquente avec l'étalement urbain. La présence de nombreux goélands attirés dans les lieux d'enfouissement techniques (LET) est un problème répandu car ces oiseaux peuvent être une nuisance importante pour les employés du site et les résidents de la région. Les gestionnaires de LET sont donc souvent incités à mettre en place des programmes d'effarouchement afin de dissuader les goélands de se nourrir dans les déchets. C'est le cas de deux LET de la région de Montréal situés à proximité de la plus grande colonie de Goélands à bec cerclé (Larus delawarensis) au Québec. Le choix des méthodes d'effarouchement doit considérer à la fois leur efficacité, l'aspect éthique et social et les coûts financiers. Notre premier objectif était d'évaluer l'efficacité du tir de billes de caoutchouc, une méthode non létale n'ayant jamais été testée pour l'effarouchement des oiseaux, en combinaison avec l'utilisation de pyrotechnie. Nous avons comparé cette technique à l'abattage sélectif, une méthode éthiquement discutable. Notre deuxième objectif était de comparer l'efficacité à court et long terme de l'abattage sélectif à un programme intégré de fauconnerie, méthode a priori plus acceptable éthiquement mais impliquant des coûts importants. Des décomptes quotidiens en 2010 et l'utilisation de données historiques ont permis de quantifier l'efficacité des différentes méthodes. Nous avons aussi utilisé les données d'une étude concomitante suivant les mouvements des goélands depuis la colonie vers leurs sites d:alimentation. Le tir de billes de caoutchouc s'est avéré inefficace pour dissuader les goélands de fréquenter les LET par rapport aux périodes sans effarouchement. L'abattage permettait de diminuer l'utilisation du site de 38% par rapport au tir de billes de caoutchouc. Cette méthode d'effarouchement, si utilisée comme durant notre expérience, ne pourra donc pas servir d'alternative à l'abattage. Le programme de fauconnerie s'est avéré plus efficace que l'abattage sélectif à court et long terme. Ceci résultait de la quasi impossibilité pour les goélands de se nourrir dans le LET, et ce du lever au coucher du soleil, sept jours par semaine. La mortalité des goélands associée à la fauconnerie était négligeable et 56 fois moindre qu'avec l'abattage. La fauconnerie demeure donc la méthode éthique la plus efficace grâce à l'utilisation de prédateurs naturels. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Goéland à bec cerclé, effarouchement, lieux d'enfouissement technique, gestion des espèces nuisibles

In this thesis we investigate the static, dynamic, and thermodynamic properties of atomic spin-1 Bose gases in external magnetic fields. At low magnetic fields the properties of single-component, or scalar condensates, are essentially unaffected but can become significantly altered for spinor Bose condensates as shown by our studies. We first study the Bose-Einstein condensation of trapped spin-1 Bose gases by employing the Hartree-Fock approximation and the two-fluid model within a mean field approximation. Our detailed investigation reveals that the ferromagnetically interacting spin-1 condensates exhibit triple condensations while the antiferromagnetically interacting ones show double condensations. The ground state structure of homogeneous and trapped spin-1 Bose condensates with ferromagnetic and antiferromagnetic interactions at zero temperature in magnetic fields are then investigated systematically. We further illuminate the important effect of quadratic Zeeman shift which causes a preferred occupation of the $|m_F=0 angle$ state through spin exchange collisions, $2|m_F=0 angle leftrightarrow |m_F=1 angle + |m_F=-1 angle$. We also present detailed studies of the off-equilibrium coherent dynamics of spin-1 Bose condensates in magnetic fields within the single spatial mode approximation. Dynamical instabilities of the off-equilibrium oscillations are shown to be responsible for the formation of multiple domains as recently observed in several $^{87}$Rb experiments. Finally, we discuss briefly excited condensate states, or soliton-like states, in cigar-shaped spin-1 Bose condensates with an effective quasi-1D description, using the developed nonpolynomial Schr"odinger equation.

This study analyzes the J-curve effect for Turkey&rsquo / s bilateral trade with her three main trading partners / Germany, USA and Italy, for consumption, capital and intermediate goods. The bounds test is used to test for cointegration among the trade balance, the real bilateral exchange rate, the real domestic income and the real foreign income. The results show that the real exchange rate is not a significant determinant of trade in the short run. In the long run, it is significant only for trade with USA in consumption goods. Moreover, J-curve does not exist for Turkey&rsquo / s bilateral trade with Germany, USA, and Italy in consumption, capital and intermediate goods. The results support existence of a link between the bilateral trade balances and the real domestic income both in the short run and the long run.

We obtain the characteristic relaxation rates and relaxation modes of a Bose gas in three regimes. The classical regime corresponds to a classical gas of hard spheres and the quantum regime corresponds to an interacting quantum Bose gas with no Bose-Einstein condensate present. In the condensed regime a Bose-Einstein condensate is present and modifies the behavior of the gas. In each regime there is a different kinetic equation that describes the evolution of the relevant distribution function. The classical kinetic equation is the Boltzmann equation and the quantum kinetic equation with no condensate present is the Uehling-Uhlenbeck equation. When a condensate is present, we derive a new kinetic equation that describes the evolution of the momentum distribution of Bogoliubov excitations or bogolons. For each of the three kinetic equations, we linearize the collision integral and use it to generate the elements of a collision matrix. The eigenvalues of this matrix give us the characteristic relaxation rates and the eigenvectors give us the relaxation modes. We report numerical results for the eigenvalues in each regime as the particle species, density and temperature of the gas are varied. / text

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La problématique des espèces du genre Larus en milieu urbain et périurbain est un fait d'actualité présent autant sur le continent américain qu'européen. Le Goéland à bec cerclé (Larus delawarensis) a connu une explosion démographique dans les années 80 qui le classe comme l'espèce de laridés la plus abondante en Amérique du nord. Le manque d'information sur sa dynamique de population dans le sud du Québec rend impossible la modélisation de la population ce qui nuit à la prise de décisions de la part des gestionnaires. Une étude de la reproduction de l'espèce sur la colonie de l'île Deslauriers, la plus grosse au Québec, a permis de combler une partie du manque d'informations. Notre premier objectif était de déterminer la chronologie de nidification, le succès de reproduction ainsi que la croissance des juvéniles avant leur envol à l'aide de la méthode des visites multiples à l'intérieur de 6 enclos déployés sur la colonie. Nous avons comparé nos résultats de manière à évaluer les différences interannuelles, les différences entre les sections de l'île ou selon le type de couvert de végétation. Notre deuxième objectif visait à comparer certains de nos résultats avec ceux trouvés au début des années 1980 sur la même colonie afin de regarder s'il existait des différences en fonction de l'évolution de la taille de la population dans le sud du Québec. La chronologie de reproduction diffère entre les années et est expliquée par les aléas du climat ainsi qu'à la disponibilité de la nourriture. La différence que nous avons observée entre les sections est simplement due au fait que les jeunes oiseaux s'installent généralement à la périphérie de la colonie et sont prêts plus tard à la reproduction. Nos résultats de succès de reproduction montrent que la production de jeunes (1,3 et 0,9 jeunes par couple pour 2010 et 2011 respectivement) est plus faible que dans les années 1980 (1,7 jeunes par couple). Cela est probablement dû à la disponibilité de nourriture qui a diminué durant l'élevage des jeunes en raison des nombreuses mesures d'effarouchement et de limitation d'accès à la nourriture dans les lieux d'enfouissement techniques (LET). Nos résultats permettent de combler le manque d'information sur la reproduction de cette espèce dans le sud du Québec et pourront être utilisés à des fins de modélisation de la population lorsque les paramètres de survie, d'émigration et d'immigration auront été déterminés. Enfin, même si la légère baisse des effectifs peut paraître alarmante, il est fort probable que la population s'ajustera à la capacité de support du milieu naturel et des milieux agricoles. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Modélisation de population, Goélands à bec cerclé, succès reproducteur.

L'activit?? humaine est responsable des changements environnementaux globaux, incluant le d??clin d'esp??ces sauvages. Cependant, certaines esp??ces r??ussissent ?? y survivre et b??n??ficient d'une augmentation de la disponibilit?? des ressources et d'une diminution de la comp??tition. L'??nergie suppl??mentaire acquise gr??ce aux sources de nourritures artificielles pourrait ??tre investie dans leur succ??s reproducteur, leur croissance ou leur masse corporelle. Toutefois, l'effet de ces ressources sur la masse corporelle ne fait le th??me que de quelques articles et les r??sultats sont souvent contradictoires. Chez les mammif??res, la masse corporelle est un trait d'histoire de vie important puisqu'elle influence la survie et la reproduction des individus et est influenc??e par les facteurs intrins??ques, tel que l'??ge et le sexe, et par l'environnement. Dans ce contexte, l'objectif de ma ma??trise ??tait d???explorer l???effet de l???anthropisation sur la masse corporelle d'une esp??ce "exploitante"; le raton laveur (Procyon lotor). Les deux objectifs sous-jacents ??taient de: 1) documenter le patron de masse ??ge-sp??cifique chez le raton laveur dans le sud du Qu??bec; et 2) identifier les variables de l'environnement, li??es ?? l'activit?? humaine ainsi qu'au climat, qui influencent la masse corporelle du raton laveur dans le sud du Qu??bec, et ce, ?? diff??rentes ??chelles spatiales. Pour ce faire, j'ai utilis?? les donn??es r??colt??es par le MRNF de 2007 ?? 2009 dans le cadre des op??rations de lutte contre la rage du raton laveur. Le patron de masse ??ge-sp??cifique a r??v??l?? une grande variabilit?? de la masse chez le raton laveur. La densit?? de population humaine a affect?? positivement les femelles et n??gativement les m??les. Les sources de nourritures artificielles ont influenc?? n??gativement les femelles et positivement les m??les. La s??v??rit?? de l'hiver pr??c??dent la capture a eu un effet n??gatif et les pr??cipitations moyennes annuelles ont eu un effet positif sur la masse des ratons laveurs. Ces r??sultats sugg??rent que les m??les et les femelles adoptent des tactiques diff??rentes face ?? l'activit?? humaine. Les m??les utiliseraient les ressources pour engraisser alors que les femelles auraient plus de jeunes, la diminution de leur masse corporelle proviendrait donc d'un plus grand investissement dans la reproduction.