Cette thèse fait partie du projet beyond the sea® qui a pour but de développer la traction par cerf-volant à boudins gonflés (kite) comme système de propulsion auxiliaire des navires. Comme le kite est une structure souple, il est nécessaire de mettre en place une boucle d’interaction fluide-structure pour calculer la géométrie du kite en vol et ses performances aérodynamiques. Un modèle de Ligne Portante 3D Non-Linéaire a été développé pour pouvoir gérer ces ailes non planes, avec des angles de dièdre et de flèche qui varient le long de l’envergure, et également pour pouvoir prendre en compte la non-linéarité du coefficient de portance de la section aérodynamique. Le modèle a été vérifié par des simulations RANSE sur différentes géométries et donne des résultats satisfaisants pour des angles d’incidence et de dérapage variant jusqu’à 15°, avec des différences relatives de quelques pour cent pour l’estimation de la portance globale de l’aile. Les résultats locaux sont aussi correctement estimés, le modèle est capable d’estimer la position du minimum et du maximum de chargement local, selon l’envergure de l’aile, et cela même pour une aile en dérapage. En parallèle, un modèle structure a été développé. L’idée principale du modèle Kite as a Beam est de réduire le kite à un ensemble d’éléments poutre, chacun équivalent à une partie du kite composé d’une section du boudin d’attaque, de deux lattes gonflées et de la canopée correspondante. Le modèle Kite as a Beam a été comparé à un modèle éléments finis complet du kite sur des cas de déplacements élémentaires. Les résultats montrent certaines différences de comportement entre les deux modèles, avec notamment une surestimation de la raideur en torsion pour le modèle Kite as a Beam. Finalement, le modèle Kite as a Beam a été couplé avec la Ligne Portante 3D Non-Linéaire, puis comparé au modèle éléments finis, couplé également avec la Ligne Portante. La réduction du temps de calcul est réellement importante mais les résultats de la comparaison montrent la nécessité de calibrer le modèle Kite as a Beam pour pouvoir retrouver correctement les résultats du modèle éléments finis. / The present thesis is part of the beyond the sea® project which aims to develop tethered kite systems as auxiliary devices for ship propulsion. As a kite is a flexible structure, fluid-structure interaction has to be taken into account to calculate the flying shape and aerodynamic performances of the wing. A 3D Non-Linear Lifting Line model has been developed to deal with non-straight kite wings, with dihedral and sweep angles variable along the span and take into account the non-linearity of the section lift coefficient. The model has been checked with 3D RANSE simulations over various geometries and produces satisfactory results for range of incidence and sideslip up to 15°, with typical relative differences of few percent for the overall lift. The local results are also correctly estimated, the model is able to predict the position of the minimum and maximum loading along the span, even for a wing in sideslip. Simultaneously, a structure model has been developed. The core idea of the Kite as a Beam model is to approximate a Leading Edge Inflatable kite by an assembly of beam elements, equivalent each to a part of the kite composed of a portion of the inflatable leading edge, two inflatable battens and the corresponding canopy. The Kite as a Beam model has been compared to a complete kite Finite Element model over elementary comparison cases. The results show the behaviour differences of the two models, for example the torsion stiffness is globally overestimated by the Kite as a Beam model. Eventually, the Kite as a Beam model coupled with the 3D Non-Linear Lifting Line model is compared to the complete finite element model coupled with the 3D Non-Linear Lifting Line model. The gain in computation time is really significant but the results show the necessity of model calibration if the Kite as a Beam model should be used to predict the results of the complete finite element model.

Anticosti représente un cas exceptionnel dans l’étude de l’acceptabilité sociale de l’aménagement forestier, où la vocation première du territoire constitue la chasse aux cerfs de Virginie. L’industrie de la chasse occupe de loin la principale activité économique pour les insulaires. Cependant, la perte progressive de l’habitat du cerf sur l’île menace le maintien de la population et conséquemment, la survie de l’industrie. Afin de remédier à la situation, l’industrie forestière se voit octroyer une convention d’aménagement forestier, dont l’unique mandat est la restauration de l’habitat du cerf. La survie de l’industrie forestière sur l’île est cependant conditionnelle à deux facteurs, soit 1) l’efficacité à restaurer et maintenir l’habitat et 2) l’acceptabilité sociale des aménagements qu’elle propose. L’objectif de l’étude consiste à évaluer et caractériser l’acceptabilité sociale de l’aménagement forestier sur l’île. C’est par l’étude des préoccupations, craintes et besoins des différents groupes utilisateurs de la forêt que nous avons identifié les principaux facteurs qui influencent le jugement d’acceptabilité. Des entrevues semi-dirigées réalisées auprès des résidants, des guides, des chasseurs-visiteurs et des villégiateurs, ainsi qu’un sondage effectué auprès des insulaires ont fait l’objet de cette recherche. Nous avons observé que deux dimensions caractérisaient la notion d’acceptabilité de l’aménagement forestier sur l’île d’Anticosti : 1) une dimension conceptuelle, où l’individu jugeait en fonction de la légitimé de la stratégie; et 2) une dimension pratique, où cette fois-ci l’individu émettait un jugement en fonction des impacts de la stratégie sur ses activités de chasse. Le jugement d’acceptabilité de la part des participants face à l’aménagement forestier sur Anticosti était fortement influencé par un scepticisme concernant le savoir scientifique et l’application de la stratégie. Alors que les experts s’entendent sur une définition commune du problème concernant la population de cerfs et la perte de son habitat, un nombre significatif des participants avaient une perception différente, générant ainsi une importante remise en question concernant la légitimité de la stratégie. La remise en question des savoirs scientifiques de la part des participants, étaient issus d’observations et de perceptions personnelles qui pour plusieurs, différaient des conclusions scientifiques. Cette situation s’avère problématique pour l’atteinte et le maintien de l’acceptabilité sociale de la stratégie, puisque ce sont ces conclusions scientifiques qui justifient la nécessité et la façon d’intervenir. Le caractère expérimental de la stratégie soulève également un grand questionnement de la part des participants quant aux risques perçus et à son efficacité. Somme toute, nous pouvons conclure que la stratégie d’aménagement forestier pour Anticosti est socialement acceptable, mais ce, de façon provisoire et conditionnelle. / Anticosti Island, located in the province of Quebec, represents an interesting case for studying social acceptability of forest management. Its particularity resides in the fact that the primary vocation of the territory is wildlife management for deer hunting. Hunting industry constitutes by far the main economic activity for the islander population of 270 people. However, a progressive lost of deer habitat observed on the island threatens the deer population and consequently, the industry’s survival. In order to solve the problem, the forest industry has been granted a Forest Management Contract for the territory, with the mandate of restoring deer habitat. Thus, the survival of this industry is conditional to: 1) its efficiency in restoring the habitat, and 2) the social acceptability of its proposed management. The objective of this study consists in evaluating the social acceptability of forest management on the island. By studying stakeholders’ concerns, fears and needs, we identified the pertinent factors that influence judgement of acceptability. Interviews have been conducted with residents, hunting guides and hunters. In addition, a survey was also completed by the islanders. Two dimensions characterize the concept of acceptability on Anticosti: 1) a conceptual dimension, where the individual judges according to the legitimacy of the strategy, and 2) a practical dimension, where the individual judges according to the direct impacts of the strategy on its hunting activities. Anticosti stakeholders’ judgements of acceptability about forest management were strongly influenced by scepticism regarding scientific knowledge and the strategy implementation. While researchers, forest managers and wildlife managers agreed on a common definition concerning deer population and habitat issues, a significant number of local stakeholders had different perceptions of the problem, leading to an important questioning regarding the legitimacy of the forest management strategy. Participants’ doubts about scientific knowledge were largely based on personnel observations and perceptions often conflicting with the scientific conclusions that justify the application of the actual strategy. Scepticism caused by the experimental aspect of the strategy also led to concerns about possible risks and the efficiency of the strategy. In conclusion, the forest management strategy proposed for Anticosti is socially acceptable but in a conditional and provisional way.

La régénération artificielle peut être complexifiée par la persistence de la perturbation à l’origine de la régénération naturelle comme l’herbivorisme chronique. Dans ce cas, la stratégie doit intégrer le contrôle par les herbivores (top-down) sur les arbres de plantations au contrôle par la compétition pour les resources (bottom-up). Nous tentons de déterminer si la sélection de tailles de plants de sapin baumier (Abies balsamea, 110 cm³, 200 cm³ ou 350 cm³) et la préparation de terrain peuvent être combinées à l’aménagement des populations cerf de Virginie (Odocoileus virginianus) pour minimiser la compétition locale, de même que le broutement sur les plants. Bien qu’il soit trop tôt pour statuer sur l’effet de la préparation de terrain sur la disponibilité des ressources, nous concluons que le choix d’un type de plant adapté peut minimiser le coût du processus de restoration suivant la reduction de la population d’herbivores. / Using planted trees for regeneration can be challenging when the stand replacing disturbance –for example chronic herbivorism- is still effective. In such cases, plantation strategies must integrate management of the top-down pressure by consumers to the bottom-up control related to competition for resources. We explore whether selection of competition-adapted balsam fir (Abies balsamea) seedling stock types (110 cm³, 200 cm³ or 350 cm³) and field preparation could be used together with the management of white-tailed deer (Odocoileus virginianus) populations in order to lower the effect of local competition as well as minimizing browsing on seedlings. Even though it is too early to conclude on the effect of field preparation on the competition for ressources, we conclude that choosing a size-adapted stock can optimize the cost of the restoration scheme following herbivore population reduction.

L’objectif de cette étude était d’évaluer les effets à long terme du broutement du cerf de Virginie sur la végétation de l’île d’Anticosti. Nous avons comparé la végétation d’Anticosti à celle des îles Mingan qui constituent un site témoin sans cerfs. Nous avons mesuré le recouvrement et la hauteur par espèce des plantes dans quatre habitats et dans des sites protégés du broutement par des enclos depuis 5 ans à Anticosti. Il n’y avait pas de différence entre Anticosti et Mingan pour le nombre total d’espèces mais la composition en espèces différait entre les deux sites. La structure d’âge des sapinières a été particulièrement modifiée à Anticosti car la régénération y est inhibée. Cependant, plusieurs espèces caractéristiques des sapinières sont réapparues dans les sites protégés du broutement. Le cerf exerce donc encore une influence marquée sur la structure et la composition des communautés végétales d’Anticosti et en modifie la succession naturelle. / The objective of this study was to assess the long-term effects of browsing by White-tailed deer on plant communities on Anticosti Island. We compared the vegetation on Anticosti and in the archipelago of Mingan that was used as a control without deer. We described the vegetation in terms of height, cover, and species composition in 4 different habitats and in exclosures protected from browsing for 5 years on Anticosti. The total number of species present in each habitat type did not differ between Anticosti and Mingan. However, we found differences between the two sites in terms of species composition. The age structure of fir stands has been particularily modified on Anticosti due to the absence of fir regeneration. However, many species associated to fir stands recovered when protected from deer browsing in exclosures. Browsing by white-tailed deer severely influenced the composition and structure of the vegetation on Anticosti and modified the natural succession.

Ce mémoire visait à déterminer si un petit parc périurbain, en l’occurrence le Parc national du Mont-Saint-Bruno, est parvenu à maintenir l’intégrité de sa flore au cours des trente dernières années en dépit de pressions humaines croissantes et de perturbations naturelles passées, en plus d’identifier les principaux changements floristiques survenus au cours de cette période et les facteurs responsables. Pour répondre à ces objectifs, une étude historique a été réalisée, en comparant un inventaire floristique ancien (1977) à un inventaire récent (2013). Mes résultats montrent d’abord une forte croissance de la diversité alpha indigène au cours des 35 dernières années, accompagnée d’un déclin significatif de la diversité bêta (30%). Malgré cette homogénéisation taxonomique, la diversité fonctionnelle de la flore forestière s’est accrue, la rendant probablement plus résiliente aux événements perturbateurs. D’autre part, mes analyses ont révélé la progression de traits fonctionnels souvent associés à des habitats forestiers intensément broutés, révélant une certaine influence du cerf de Virginie sur la composition et la structure de la flore forestière. Enfin, mes résultats ont montré que les herbiers botaniques se révèlent être une alternative fiable aux méthodes traditionnelles pour documenter et évaluer l’impact des grands herbivores sur la morphologie des plantes broutées. Au final, cette étude a montré que les petites aires protégées périurbaines peuvent jouer un rôle majeur dans la préservation de la diversité floristique d’habitats forestiers d’intérêt, particulièrement lorsque leur statut de protection permet d’encadrer de manière stricte les activités humaines. / This study aimed to determine whether a small suburban park, namely the Mont-Saint-Bruno National Park, managed to maintain the integrity of its flora over the last thirty years despite increasing human pressures and past natural disturbances, in addition to identify the main floristic changes during this period and the drivers of observed changes. To do so, a historical study was conducted by comparing past (1977) and recent (2013) floristic surveys. First, a striking increase in alpha diversity, driven mostly by native species and associated with a significant decline (30%) in the beta diversity over the last 35 years was found. Despite this taxonomic homogenization, the functional diversity of forest flora has increased, probably increasing its resistance to disruptive events. Furthermore, analyses revealed the progression of functional traits associated with overbrowsed forest habitats, revealing some influence of white-tailed deer on the composition and structure of the forest flora. Finally, my study also showed that herbarium specimens can be used as a reliable alternative to traditional methods to document and assess the impact of large herbivores on browsed plants morphology. In conclusion, this study showed that small suburban protected areas can play a major role in the preservation of the floristic diversity of rich forest habitats, particularly when their status strictly frames human activities.

Cette étude d'ethnologie et de sciences religieuses étudie le processus de sacralisation de territoire, au travers des processions giratoires communautaires, connues en Bretagne sous le nom de « troménies », du breton tro + minihi, traduisible par le tour de la monachia, des terres d'un monastère celtique du haut Moyen Âge. Elles se caractérisent par l'aspect giratoire de la pérambulation, dans un sens de circulation dextrogyre, au sein d'un rituel catholique coutumier commémorant le geste fondateur du saint patron de la paroisse. Huit troménies (Bourbriac, Gouesnou, Landeleau, Locquénolé, Locmaria-Quimper, Locronan) sont mises en regard d'exemples français (Ceaucé, Magnac-Laval, Larchant) et belges (Mons, Nivelles, Renaix, Saintes, Soignies). L'étude privilégie l'analyse symbolique de l'ensemble des éléments sollicités par le rituel : toponymie, histoire, géographie, hagiographie, liturgie, ethnographie, mythologie, folklore

Cette étude se propose de montrer la parenté de Fer benn dans "Buile Suibhne", avec le culte du cerf d'origine sibérienne décrit par A.F. Anisimov dans son article de 1963 "Cosmological concepts". Cette parenté suppose une diffusion de Sibérie en Irlande par l'intermédiaire de la branche Indo-Européenne après sa séparation de la branche Indo-Iranienne à partir de -2.000, laquelle marque le fin de l'unité des proto-Indo-Européens. L'origine de ce culte pourrait bien se trouver dans la culture d'Afanasievo d'essence proto-Indo-Européenne provoquée par la migration de Repin sur le Don à partir de -3.700, qui mettra en contact permanent l'est et l'ouest pendant des siècles. Le sceau cylindrique en jade de Maikop qui ne peut être antérieur au troisième millénaire av. n. è. d'après Nekhaev, représentant un cerf avec un arbre, pourrait être un précieux témoin précurseur du culte totémique des ancêtres chez les anciens Hittites sous forme de cerf. Nous suivons les traces de cet animal mère d'Usatovo jusqu'en Scandinavie puis du Val Camonica jusqu'en Ibérie en passant par la Gaule, avant de s'embarquer pour l'Écosse vers -1.000 d'où il passera en Irlande. Ce sont probablement des anciens moines devenus fili qui pour des raisons que l'on peut imaginer sauvegarderont une partie de notre patrimoine pré-chrétien, sous prétexte de christianisation.

Le broutement par le cerf de Virginie sur l'île d'Anticosti rend difficile la régénération du sapin baumier. Ce projet vise à évaluer l'impact de coupes avec protection de la régénération et des sols (CPRS) de grandes dimensions sur la régénération du sapin baumier, des espèces compagnes et sur la diversité végétale et ce, en présence d'une population abondante de cerf. Les résultats montrent que la distance de la lisière boisée n'influence pas la distribution, le nombre et la hauteur des semis. La distribution, le nombre de semis/hectare et la croissance en hauteur du sapin et du bouleau à papier sont diminués par le broutement. Les débris ligneux peuvent soustraire temporairement les semis au broutement. Le cerf n'a pas d'effet global sur le nombre d'espèces végétales, mais il a un impact négatif marqué sur le recouvrement total des espèces et il entraîne une modification de la composition en espèces. Les grandes CPRS ne permettent pas de reconstituer les sapinières originales. / Browsing by white-tailed deer on Anticosti Island makes balsam fir regeneration difficult. This project aims at evaluating the impact of large clear-cuts on balsam fir regeneration, associated species and vegetation diversity when they are submitted to high deer densities. Results show that distance from forest edge does not affect the stocking, the density and the height of seedlings. Stocking, number of seedlings/hectare and height growth of fir and white birch are reduced by browsing. Woody debris can protect temporarily seedlings from browsing. In general, deer does not affect the number of plant species, but produces an important negative impact on total cover of species and causes a modification in the species composition. Large clear-cuts fail to restore balsam fir forests.

Les surabondances de cerfs peuvent nuire à la régénération forestière et modifier les communautés végétales et ainsi avoir un impact sur plusieurs groupes d'arthropodes. Dans cette étude, nous avons utilisé un dispositif répliqué avec trois densités contrôlées de cerfs de Virginie et une densité non contrôlée élevée sur l'île d'Anticosti. Nous y avons évalué l'impact des densités de cerfs sur les communautés de quatre groupes d'insectes représentant un gradient d'association avec les plantes, ainsi que sur les communautés d'arthropodes herbivores, pollinisateurs et prédateurs associées à trois espèces de plantes dont l'abondance varient avec la densité de cerfs. Les résultats montrent que les groupes d'arthropodes les plus directement associés aux plantes sont les plus affectés par le cerf. De plus, l'impact est plus fort si la plante à laquelle ils sont étroitement associés diminue en abondance avec la densité de cerfs. Les insectes ont également démontré une forte capacité de résilience. / Deer overabundances can be detrimental to forest regeneration and can modify vegetal communities and consequently, have an indirect impact on many arthropod groups. In this study, we used a replicated exclosure system with three controlled white-tailed deer densities and an uncontrolled high deer density on Anticosti Island. The impact of deer density on the communities of four insect groups following a gradient of association with plants was studied alongside with the communities of herbivorous arthropods, pollinators and plant dwelling predators associated with three plant species whose abundance varies with deer density. The results revealed that arthropod groups more closely associated to plants were more strongly affected by deer density. Furthermore, the impact was stronger if the abundance of the plant to which they are closely associated decreased with deer density. Overall, insects appeared to be highly resilient to deer overabundance.

La surabondance de cervidés représente une nouvelle perturbation des écosystèmes forestiers qui interagit avec les perturbations préexistantes des forêts naturelles. Les interactions entre de multiples perturbations peuvent altérer les mécanismes de résilience des forêts et engendrer de nouvelles trajectoires successionnelles menant à des assemblages d’espèces n’ayant jamais coexisté historiquement. L’occurrence de tels nouveaux écosystèmes soulèverait des enjeux de conservation de la biodiversité et de maintien des services écosystémiques fournis par la forêt naturelle (c.-à-d. préindustrielle). Il devient donc important d’identifier d’éventuels mécanismes de perte de résilience qui pourraient empêcher la forêt naturelle de récupérer des interactions entre les perturbations préexistantes et celles occasionnées par les cervidés. L’île d’Anticosti qui abrite des cerfs de Virginie (Odocoileus virginianus) surabondant, donne l’occasion d’identifier de tels mécanismes. L’identification de mécanismes de perte de résilience nécessite d’abord de reconstituer la variabilité naturelle que la forêt préindustrielle devrait retrouver après perturbation, et de comprendre sa dynamique des perturbations naturelles. Le paysage naturel de l’île d’Anticosti était caractérisé par une matrice de sapinières surannées principalement dynamisées par des petites trouées et où les perturbations sévères générant de nouveaux peuplements ont été rares au cours des derniers ~160 ans. Le broutement préférentiel de la régénération par les cerfs a interrompu les processus de régénération des trouées des sapinières surannées de l’île d’Anticosti. La perte de ce mécanisme de résilience a engendré la dégradation du couvert et de nouvelles trajectoires successionnelles menant à des pessières blanches et des forêts-parcs d’épinettes blanches. La coupe totale historique (1910-1915) des sapinières surannées a formé des pessières blanches de seconde venue maintenant matures. Nous avons démontré que l’interaction entre le broutement préférentiel de la régénération par le cerf et la coupe totale de ces pessières blanches altère les processus de régénération des forêts et engendre une trajectoire successionnelle menant à la formation de forêts-parcs d’épinettes blanches. Un plan d’aménagement vise actuellement la restauration de l’habitat du cerf sur l’île (c.-à-d. les sapinières). Lors d’une éventuelle révision de ce plan, les aménagistes devraient considérer trois enjeux importants de l’aménagement écosystémique, soit le maintien de sapinières surannées, l’occurrence de pessières blanches en tant que nouvel écosystème et le maintien de l’état forestier. / Overabundance of cervids represents a new disturbance of forest ecosystems which interacts with preexisting disturbances of natural forests. Interactions between multiple disturbances can alter resilience mechanisms, thereby triggering alternative successional pathways that move the system toward assemblages of species that have not co-occurred historically. The occurrence of such novel ecosystems would raise issues concerning conservation of biodiversity and ecosystem services that are provided by natural (i.e., preindustrial) forests. Hence, it is important to identify eventual mechanisms of resilience loss which could prevent natural forests recovery from interactions between pre-existing disturbances and disturbances caused by cervids. Anticosti Island which shelters overabundant white-tailed deer (Odocoileus virginianus), provides an opportunity to identify such mechanisms. To identify mechanisms of resilience loss, it was first necessary to describe the variability which the natural forest should recover after disturbances and to understand its disturbance dynamics. The natural landscape of Anticosti Island was characterized by a forest matrix of overmature gap-driven balsam fir stands in which severe stand-initiating disturbances were rare over the last ~160 years. Preferential browsing by deer has disrupted regeneration processes of gap-driven balsam fir stands on Anticosti Island. The loss of this resilience mechanism triggered forest degradation and alternative successional pathways toward white spruce stands and parklands. The historic clear-cutting (1910-1915) of overmature balsam fir stands has formed mature second-growth white spruce stands. We have shown that interactions between preferential deer browsing and clear-cutting of these white spruce stands have altered regeneration processes and triggered an alternative successional pathway toward the formation of parklands. A management plan aims to restore deer habitat on the island (i.e., balsam fir stands). In the eventual revision of this plan, managers should consider three important ecosystem management issues: the maintenance of overmature balsam fir stands, the occurrence of white spruce stands as a novel ecosystem, and the maintenance of the forest state.