Les caractéristiques physiques d’un site de nidification peuvent influencer la probabilité qu’il soit utilisé et l’issue des tentatives de nidification. La buse pattue (Buteo lagopus) construit un imposant nid, qui peut être réutilisé plusieurs années, en bordure des falaises et des versants en Arctique. Ces habitats escarpés sont perturbés par des mouvements de masse pouvant entraîner la destruction de sites critiques pour la reproduction des buses. Nous avons d’abord examiné l’effet de plusieurs variables environnementales et de la réutilisation d’un nid sur la reproduction de la buse pattue. Ensuite, nous avons évalué la vulnérabilité des nids aux mouvements de masse et identifié les facteurs environnementaux associés à la persistance des nids. L’étude s’est déroulée à l’île Bylot (Nunavut) de 2007 à 2015. La probabilité qu’un nid soit utilisé par un couple augmentait avec la distance du nid actif le plus proche, la présence d’un surplomb au-dessus du nid et la densité des lemmings. Les nids accessibles aux renards et orientés vers le nord étaient associés à un moins bon succès reproducteur. Celui-ci était aussi positivement relié à la densité estivale de lemmings et négativement relié aux précipitations. Nos résultats suggèrent que les caractéristiques physiques du site de nidification offrant un microclimat favorable et une protection contre les prédateurs reflètent des sites de haute qualité. Le succès reproducteur était similaire entre les nouveaux nids et ceux préexistants, suggérant que la construction d’un nid n’entraîne pas de coût sur la reproduction à court terme. Parmi les 82 nids connus, près du tiers ont été détruits par des mouvements de masse et parmi ceux encore intacts, la majorité sont à risque modéré et haut de l’être. La probabilité de destruction était élevée pour les nids construits sur des sédiments non consolidés et positivement associée aux fortes précipitations. La hausse anticipée des précipitations due aux changements climatiques est susceptible d’augmenter la vulnérabilité des nids aux mouvements de masse ce qui pourrait ultimement réduire la disponibilité de sites appropriés pour la reproduction de ce rapace. / The physical characteristics of a nest site are thought to influence both its use by birds and the outcome of breeding attempts. The rough-legged hawk (Buteo lagopus) built a massive nest, which can be reused several years, along cliffs and slopes in the Arctic. These steep habitats are exposed to mass movements which may result in the destruction of critical sites for hawks. We examined the relationships between several environmental variables, patterns of nest reuse and reproductive output in rough-legged hawks. We also assessed nest vulnerability to mass movements and identified environmental factors associated with the persistence of nesting structures. The study was conducted on Bylot Island (Nunavut) from 2007 to 2015. Nest use probability increased with the nearest distance to breeding conspecific, with lemming density and for sheltered nest. Hawk nests inaccessible to foxes and facing away from the north were associated with a high reproductive success. Reproductive success was also positively related to summer lemming density and negatively related to rainfall. Our results suggest that nest site physical characteristics offering a favorable microclimate and protection from weather and predators provide the highest-quality site. Hawks that bred in a newly-built nest had similar success compared to those that used pre-existing nests, suggesting that building a new nest entailed no short term reproductive costs. Among 82 known nests, nearly a third were destroyed during the study and among those still intact, more than half are exposed to a moderate to high risk of being destroyed. The probability of nest destruction was high for nests built on unconsolidated sediments and positively associated with heavy rainfall. The anticipated increase in precipitation due to climate change is likely to increase the exposure of nest to mass movements which could ultimately reduce the availability of suitable sites for the reproduction of this raptor.

En Tunisie, comme dans plusieurs pays méditerranéens, la céréaliculture est une activité très consommatrice de pesticides, (63% de la consommation totale de l'agriculture tunisienne). Par conséquent, il est nécessaire d'étudier le devenir des pesticides appliqués afin de réduire les quantités perdues dans l'environnement tout en maintenant un niveau acceptable de l'efficacité des traitements. Plusieurs études ont montré qu'après leur éjection par la buse, les gouttes sont plus ou moins soumises aux phénomènes de dérive et de perte au sol pendant l'application. La partie principale de ce travail est basée sur le développement et la validation d'un modèle capable de calculer les dépôts, la volatilisation, (évaporation et pertes vers l'air) sous le vent, en grandes cultures. Le modèle DriftL a été alors construit sous le logiciel SciLab, version 5.03. Il a été calé à partir de mesures réalisées sous des conditions contrôlées en soufflerie et a bénéficié d'une validation expérimentale. Une deuxième partie a étudié expérimentalement les pertes directes au sol et la rétention sur les plantes en conditions de laboratoire. Comme le travail mené en soufflerie, elle a permis de mettre en évidence une relation entre la granulométrie de la pulvérisation, la hauteur des buses, les variables microclimatiques et les dépôts mesurés dans les compartiments air, sol et plante. Pour effectuer les mesures, une démarche expérimentale a été mise en place afin de choisir la méthode de travail. Après de nombreux tests, un collecteur a été sélectionné pour chaque compartiment. Une rampe mobile a été également fabriquée pour jouer le rôle du pulvérisateur dans les conditions de laboratoire. Les mesures effectuées au champ ont permis de valider des calculs de DriftL et des résultats obtenus au laboratoire / In Tunisia, as in many Mediterranean countries, cereal is a very very pesticides intensive crop (63% of overall Tunisian agriculture consumption). Consequently, it is necessary to study the fate of applied pesticides to reduce the losses to the environment and maintain an acceptable effectiveness of treatments. Several studies have shown that after their ejection from the nozzle, drops are subject to drift and ground loss during application.The main part of this work is based on the development and validation of a model to calculate drift in field crops. Thus was developed our model, DriftL, under Scilab software, version 5.03. It has been stalled from controlled conditions measurements in a wind tunnel and received experimental validation. A second part studied experimentally the direct soil losses and plants retention under laboratory conditions. As well as the wind tunnel results, it has showed a relationship between the size of the drops VMD, the microclimatic variables and deposits in the concerned compartments.To measure deposits, an experimental approach has been established in order to choose the work method. After numerous tests, one collector was selected for each compartment. A device was also built to replace the sprayer in laboratory conditions. The field measurements were used to discuss DriftL calculations and laboratory results.

This thesis deals with the design and implementation of a control system that complements the existing BS110 flip-dot display panel and enables Ethernet and wireless communication. It first briefly discusses the original use of the display, and gives an overview of the display types. This is followed by an analysis, testing and repair of the BS110 panel, followed by a description of the proposed concept and the development of the control computers and their circuitry. For these, the thesis further describes the design and implementation of the software consisting of a website, database, MCU control script and display circuit control program. Finally, the system so designed and built is demonstrated and evaluated.

The aim of this thesis is to implement autonomous information portal using matrix display BUSE BS210. The first part deals with the theoretical problem-solving and management options display. The second part is dedicated to the development of necessary hardware and the last part is the software described herein microcontroller and microcomputer Raspberry Pi.

En Tunisie, comme dans plusieurs pays méditerranéens, la céréaliculture est une activité très consommatrice de pesticides (63% de la consommation totale de l'agriculture tunisienne). Par conséquent, il est nécessaire d'étudier le devenir des pesticides appliqués afin de réduire les quantités perdues dans l'environnement tout en maintenant un niveau acceptable de l'efficacité des traitements. Plusieurs études ont montré qu'après leur éjection par la buse, les gouttelettes sont plus ou moins soumises aux phénomènes de dérive et de perte au sol pendant le traitement. La partie principale de ce travail est basée sur le développement et la validation d'un modèle capable de calculer les dépôts, la volatilisation (évaporation et pertes vers l'air) sous le vent, en grandes cultures. Le modèle DriftL, modèle de dérive à complexité réduite, a été alors construit sous le logiciel SciLab, version 5,03. Il a été paramétré à partir de mesures réalisées sous des conditions contrôlées en soufflerie et a bénéficié d'une validation expérimentale. Une deuxième partie étudie expérimentalement les pertes directes au sol et la rétention sur les plantes en conditions de laboratoire. Comme pour le travail mené en soufflerie, il a été possible de mettre en évidence une relation entre la granulométrie des gouttelettes, la hauteur des buses, les variables microclimatiques et les dépôts mesurés dans les compartiments air, sol et plante. Pour effectuer ces mesures, une démarche expérimentale a été mise en place afin de choisir la méthode de travail la mieux adaptée. Après de nombreux tests, un collecteur a été sélectionné pour chaque compartiment. Une rampe mobile a été également fabriquée pour jouer le rôle du pulvérisateur dans les conditions de laboratoire. Les mesures effectuées au champ ont permis de valider certains des calculs de DriftL ainsi que les résultats obtenus au laboratoire.

En Tunisie, comme dans plusieurs pays méditerranéens, la céréaliculture est une activité très consommatrice de pesticides (63% de la consommation totale de l'agriculture tunisienne). Par conséquent, il est nécessaire d'étudier le devenir des pesticides appliqués afin de réduire les quantités perdues dans l'environnement tout en maintenant un niveau acceptable de l'efficacité des traitements. Plusieurs études ont montré qu'après leur éjection par la buse, les gouttelettes sont plus ou moins soumises aux phénomènes de dérive et de perte au sol pendant le traitement. La partie principale de ce travail est basée sur le développement et la validation d'un modèle capable de calculer les dépôts, la volatilisation (évaporation et pertes vers l'air) sous le vent, en grandes cultures. Le modèle DriftL, modèle de dérive à complexité réduite, a été alors construit sous le logiciel SciLab, version 5,03. Il a été paramétré à partir de mesures réalisées sous des conditions contrôlées en soufflerie et a bénéficié d'une validation expérimentale. Une deuxième partie étudie expérimentalement les pertes directes au sol et la rétention sur les plantes en conditions de laboratoire. Comme pour le travail mené en soufflerie, il a été possible de mettre en évidence une relation entre la granulométrie des gouttelettes, la hauteur des buses, les variables microclimatiques et les dépôts mesurés dans les compartiments air, sol et plante. Pour effectuer ces mesures, une démarche expérimentale a été mise en place afin de choisir la méthode de travail la mieux adaptée. Après de nombreux tests, un collecteur a été sélectionné pour chaque compartiment. Une rampe mobile a été également fabriquée pour jouer le rôle du pulvérisateur dans les conditions de laboratoire. Les mesures effectuées au champ ont permis de valider certains des calculs de DriftL ainsi que les résultats obtenus au laboratoire.

This thesis deals with conception of info-portal controlled by Ethernet connection. The system is divided into three parts: web server, control electronics and flip-dot panel. The information to display is sent to or received from the web server. The info-portal is equiped by sensors for measurement of interior parameters (temperature, humidity and atmosferic pressure).

La viticulture est une activité très consommatrice de pesticides (20% de la consommation totale française). Par conséquent, il semble capital d'optimiser les procédés de pulvérisation en milieu agricole afin de réduire les quantités de produits appliquées. Les traitements sont la plupart du temps pulvérisés sous forme d'une bouillie liquide composée d'eau et de matières actives, auxquelles sont ajoutées d'autres substances comme les surfactants et les adjuvants afin de faciliter leur emploi et d'améliorer leur efficacité. Des études récentes ont souligné que les tailles et vitesses de gouttes produites en sortie de buses ont un fort impact sur l'efficacité des traitements. En effet, suivant ces caractéristiques, les gouttes sont plus ou moins soumises aux phénomènes d'évaporation, de dérive ou de ruissellement. L'objectif de la présente étude est donc de modéliser l'atomisation des jets de pesticides afin d'obtenir la dispersion liquide, et les caractéristiques du jet. Ces données pourront servir de conditions initiales aux modèles de transport et de dépôt. Pour cela, un modèle Eulérien développé dans le secteur automobile est utilisé. Il suppose l'écoulement turbulent d'un « pseudo-fluide » avec une masse volumique comprise entre celle d'un liquide et celle d'un gaz. La dispersion du liquide dans la phase gazeuse est calculée grâce à l'équation de la fraction massique liquide moyenne. La taille moyenne des fragments liquides produits est quant à elle déterminée au moyen d'une équation pour la surface moyenne de l'interface liquide-gaz par unité de volume, dans laquelle sont pris en compte les phénomènes physiques responsables de la production et destruction de surface. La modélisation de la turbulence est assurée par le modèle aux tensions de Reynolds. Les équations du modèle ont été implémentées dans le code commercial CFD, Fluent et appliquées au cas d'une buse à turbulence agricole. Des calculs numériques tridimensionnels de l'écoulement interne et externe de la buse ont été réalisés jusqu'à une distance d'environ 1cm de la sortie. Les résultats numériques délivrés par le modèle semblent montrer un bon accord avec les photographies des jets obtenues par ombroscopie. Ils indiquent la formation d'une nappe liquide creuse en sortie de buse et la présence de zones de recirculation au sein de l'écoulement, soulignant l'existence d'un coeur d'air. Pour ce qui est des tailles de gouttes, les résultats mettent en évidence la présence d'une couronne de gouttes relativement grosses et, au milieu, de gouttes plus fines, conformément aux expérimentations. Ils soulignent également le fait que la cassure du spray se produit très près de la sortie de la buse.

La pollution de l'environnement par les pesticides reste une préoccupation sociale et environnementale importante. Lors de l'application, une partie des pesticides peut contaminer l'environnement (dérive). La diminution des pollutions repose sur la maîtrise de la taille et la vitesse des gouttes en sortie de buse. L'objectif principal de cette thèse est de développer une approche Eulérienne afin d'estimer les caractéristiques initiales des gouttes produites telles que la taille et la vitesse à la sortie de buse. Le modèle Eulérien d'atomisation considère l'écoulement diphasique d'un liquide et d'un gaz comme un écoulement turbulent d'un seul fluide avec une masse volumique variable, variant entre celle du gaz et celle du liquide pulvérisé. Une équation de transport pour la fraction massique liquide moyenne permet de décrire la dispersion du liquide dans la phase gazeuse. La turbulence est modélisée par une approche aux tensions de Reynolds (RSM) en résolvant les équations de transport de chacune des six composantes du tenseur de Reynolds. Par ailleurs, une équation de transport de l'interface volumique liquide/gaz est considérée. La production de l'interface volumique qui exprime la création des gouttes est fonction, d'une part, à grande échelle, du gradient de vitesse moyenne et, d'autre part, à petite échelle, de la turbulence. La destruction de l'interface volumique qui exprime la coalescence des gouttes, quant à elle, prend en compte la tension de surface qui s'oppose à la désintégration de la surface liquide. L'évolution spatiale des rayons et des vitesses des gouttes produites en sortie de buse est décrite en couplant l'équation de la fraction massique liquide moyenne et celle de l'interface volumique à celles de la conservation de la masse, de la quantité de mouvement et de la turbulence. L'étude est faite avec le code de calculs FLUENT V.12 en utilisant les Fonctions Définies par l'Utilisateur (UDF "User Defined Function") pour adapter le code à nos conditions d'injection très particulières puisque le rapport des masses volumiques liquide et gaz est de l'ordre de 800. Les résultats obtenus par le modèle indiquent la formation d'une nappe conique creuse constituée de grosses gouttelettes et la présence d'une zone de recirculation près de l'axe du spray constituée de gouttelettes plus petites, conformément aux expérimentations. La comparaison du Diamètre Moyen de Sauter calculé par le modèle et mesuré expérimentalement par l'Anémométrie Phase Doppler montre un bon accord.

Un papier bioactif est obtenu par la modification d’un papier en y immobilisant une ou plusieurs biomolécules. La recherche et le développement de papiers bioactifs est en plein essor car le papier est un substrat peu dispendieux qui est déjà d’usage très répandu à travers le monde. Bien que les papiers bioactifs n’aient pas connus de succès commercial depuis la mise en marche de bandelettes mesurant le taux de glucose dans les années cinquante, de nombreux groupes de recherche travaillent à immobiliser des biomolécules sur le papier pour obtenir un papier bioactif qui est abordable et possède une bonne durée de vie. Contrairement à la glucose oxidase, l’enzyme utilisée sur ces bandelettes, la majorité des biomolécules sont très fragiles et perdent leur activité très rapidement lorsqu’immobilisées sur des papiers. Le développement de nouveaux papiers bioactifs pouvant détecter des substances d’intérêt ou même désactiver des pathogènes dépend donc de découverte de nouvelles techniques d’immobilisation des biomolécules permettant de maintenir leur activité tout en étant applicable dans la chaîne de production actuelle des papiers fins. Le but de cette thèse est de développer une technique d’immobilisation efficace et versatile, permettant de protéger l’activité de biomolécules incorporées sur des papiers. La microencapsulation a été choisie comme technique d’immobilisation car elle permet d’enfermer de grandes quantités de biomolécules à l’intérieur d’une sphère poreuse permettant leur protection. Pour cette étude, le polymère poly(éthylènediimine) a été choisi afin de générer la paroi des microcapsules. Les enzymes laccase et glucose oxidase, dont les propriétés sont bien établies, seront utilisées comme biomolécules test. Dans un premier temps, deux procédures d’encapsulation ont été développées puis étudiées. La méthode par émulsion produit des microcapsules de plus petits diamètres que la méthode par encapsulation utilisant un encapsulateur, bien que cette dernière offre une meilleure efficacité d’encapsulation. Par la suite, l’effet de la procédure d’encapsulation sur l’activité enzymatique et la stabilité thermique des enzymes a été étudié à cause de l’importance du maintien de l’activité sur le développement d’une plateforme d’immobilisation. L’effet de la nature du polymère utilisé pour la fabrication des capsules sur la conformation de l’enzyme a été étudié pour la première fois. Finalement, l’applicabilité des microcapsules de poly(éthylèneimine) dans la confection de papiers bioactifs a été démontré par le biais de trois prototypes. Un papier réagissant au glucose a été obtenu en immobilisant des microcapsules contenant l’enzyme glucose oxidase. Un papier sensible à l’enzyme neuraminidase pour la détection de la vaginose bactérienne avec une plus grande stabilité durant l’entreposage a été fait en encapsulant les réactifs colorimétriques dans des capsules de poly(éthylèneimine). L’utilisation de microcapsules pour l’immobilisation d’anticorps a également été étudiée. Les avancées au niveau de la plateforme d’immobilisation de biomolécules par microencapsulation qui ont été réalisées lors de cette thèse permettront de mieux comprendre l’effet des réactifs impliqués dans la procédure de microencapsulation sur la stabilité, l’activité et la conformation des biomolécules. Les résultats obtenus démontrent que la plateforme d’immobilisation développée peut être appliquée pour la confection de nouveaux papiers bioactifs. / Biosensing paper attracts increasing attention due to its benefits of being simple, visible, portable and useful for detecting various contaminants, pathogens and toxins. While there has been no bioactive paper commercialized since glucose paper strips developed in the fifties, many research groups are working to immobilize biomolecules on paper to achieve a bioactive paper that is affordable and has good shelf life. The goal of this research is to develop some highly useful bioactive paper that could, for example, measure blood glucose, or immediately detect and simultaneously deactivate pathogens such as neuraminidase and E.coli. Previously, bioactive paper was produced either through physically absorbing biorecognition elements or printing bio-ink onto paper substrate. Our methodology for fabrication of bioactive paper strips is compatible with existing paper making process and includes three procedures: the fabrication of microcapsules, enzyme or antibody microencapsulation, immobilization of enzymes or antibody-entrapped microcapsules into paper pulp. The first step, in fabricating of bioactive paper strips is to produce biocompatible and inexpensive microcapsules with suitable parameters. To do so, two types of microencapsulation methods were compared; the emulsion method and the vibration nozzle method accomplished with an encapsulator. The parameters for producing optimal microcapsules with both methods were studied. Factors that affect their diameter, wall thickness, shell pore size, encapsulation efficiency and membrane compositions were also discussed. By comparison, microcapsules prepared with poly(ethyleneimine) (PEI) by the emulsion method exhibit properties that were more suitable for enzyme encapsulation and paper making process, whereas the microcapsules prepared by the vibration nozzle method were too big to be immobilized within paper pulp, and had lower encapsulation efficiency, enzymatic activity and productivity. Thus the emulsion method was chosen for subsequent experiments such as enzyme and antibody microencapsulation and bacterial vaginosis (BV) paper preparation. Microcapsules made by the emulsion method were semi-permeable in that the diffusion of substrate and product molecules were allowed freely across the membranes but the encapsulated enzymes would be retained inside. Glucose oxidase from Aspergillus niger (GOx) and laccase from Trametes versicolor (TvL) microcapsules showed high encapsulation efficiency, but the encapsulation process caused a severe decrease in the specific activities of both enzymes. Results from circular dichroism (CD) studies, fluorescence properties, enzymatic activities of free enzymes and Michaelis-Menten behavior demonstrated that the Vmax decrease for GOx was due to the restriction of diffusion across microcapsule membranes with pore size less than 5 nm. The microencapsulation process improved the thermal stability of GOx but decreased that of laccase. Bioactive papers were fabricated either by incorporating microcapsules containing different enzymes or empty microcapsules soaked in substrate and enhancer solution into the paper pulp during the sheet making process. Both the GOx and the BV paper strips underwent a color change in the presence of glucose and potassium iodide, and sialidase from Clostridium perfringens respectively. Some preliminary studies on antibody sensitized microcapsules, in which antibody was either encapsulated within the PEI microcapsules or conjugated to its membranes, were also performed. Our objective was to establish an enzyme immobilization platform based on microencapsulation techniques for paper based biosensors. Even though our current studies only focused on the microencapsulation of two enzymes, TvL and GOx, as well as the bioactive paper preparation, a similar approach can be applied to other enzymes. We believe that this immobilization method can potentially be employed for bioactive paper preparation on an industrial scale.