La cacaoculture est aujourd'hui considérée comme un des principaux facteurs de déforestation en milieu tropical. Dans de nombreux pays, elle repose en effet sur un modèle technique peu durable de monoculture intensive impliquant le déplacement des zones de production. Souvent délaissés par la recherche en raison de leurs faibles rendements en cacao marchand, les systèmes agroforestiers à base de cacaoyer apparaissent aujourd'hui comme une alternative crédible pour faire face aux nouveaux enjeux de la cacaoculture mondiale. Au Centre-Sud du Cameroun, la cacaoculture repose en grande partie sur des cacaoyères agroforestières anciennes, ce qui pose l'hypothèse qu'un modèle de cacaoculture durable basé sur des systèmes de culture agroforestiers est possible. Notre objectif est de mieux comprendre le fonctionnement de ces systèmes agroforestiers à base de cacaoyer, à travers leurs caractéristiques, leurs évolutions et leurs déterminants, ainsi que les conditions de leur production en cacao marchand sur le long terme. Notre démarche articule à la fois une évaluation des systèmes agroforestiers complexes à l'échelle de la parcelle et une analyse compréhensive des pratiques techniques sur le temps long. La thèse repose sur un dispositif de recherche mis en place dans la région du Centre, dans trois zones de culture différenciables par leurs conditions pédo-climatiques (Bokito, Zima et Ngomedzap). Une enquête d'agriculteurs a été réalisée à grande échelle (1 171 exploitations regroupant 1 638 cacaoyères), complétée par des observations spécifiques réalisées dans un réseau de 61 cacaoyères exploitées par 40 agriculteurs. Résultats. (1) Nos résultats d'enquête, complétés par des observations spécifiques, ont confirmé la durabilité des systèmes agroforestiers à base de cacaoyer aux plans agro-écologique et socio-économique. (2) Dans la zone de transition forêt-savane, considérée comme sub-optimale pour la cacaoculture, nous avons montré que le modèle technique adopté par les agriculteurs leur permet d'installer sur savane des cacaoyères viables sur le long terme. (3) Une méthode participative de quantification de la valeur d'usage des espèces par les agriculteurs, appliquée sur le réseau d'observation, a confirmé la multifonctionnalité des systèmes agroforestiers et mesuré la place qu'y occupe la composante cacaoyère. (4) L'évaluation des peuplements cacaoyers, réalisée en adaptant la méthode de diagnostic agronomique régional aux systèmes complexes, a permis d'identifier les facteurs limitant le rendement en cacao marchand. Celui-ci s'avère étroitement lié à la structure des peuplements cacaoyers et à celle des peuplements associés. (5) Enfin, l'analyse compréhensive des pratiques des agriculteurs sur le long terme, en lien avec l'évolution technique des peuplements cacaoyers a confirmé la flexibilité des systèmes agroforestiers à base de cacaoyer. Cette flexibilité peut être traduite par des trajectoires d'évolution des pratiques et des trajectoires de structures spécifiques. Ce travail fournit une nouvelle base méthodologique pour l'analyse et l'évaluation des systèmes agroforestiers complexes. L'ensemble des résultats et des connaissances produites dans ce travail permet de formuler des propositions pour la mise au point d'un nouveau modèle technique en cacaoculture. / Cocoa cultivation is generally considered as one of the main deforestation factors in the Tropics. Indeed, in many countries it is based on a low-sustainability technical model of intensive monocrops with shifting production zones. Cocoa agroforests, which are often neglected by research due to their low fermented dried cocoa yields, now appear to be a credible alternative for taking up the new challenges facing world cocoa production. In Centre-South Cameroon, cocoa cultivation is largely based on old cocoa agroforests, which suggests that a sustainable cocoa growing model based on agroforestry systems is possible. Our aim was to more effectively understand how these cocoa agroforests function, through their characteristics, their evolution and their determinants, along with the conditions for their long-term fermented dried cocoa production. Our approach consisted of an evaluation of cocoa agroforests on a plot scale and a comprehensive analysis of technical practices over the long term. The thesis is based on an experimental design set up in the Centre region, in three growing zones that could be differentiated through their pedo climatic conditions (Bokito, Zima and Ngomedzap). A large-scale survey was undertaken (1,171 farms grouping 1,638 cocoa plantations) completed by specific observations collected in a network of 61 cocoa agroforests managed by 40 farmers. Results. (1) Our survey results, completed by specific observations, confirmed the sustainability of the cocoa agroforestry systems from an agro ecological and socio-economic viewpoint. (2) In the forest-savannah transition zone, which is considered sub-optimum for cocoa cultivation, we confirmed that the technical model adopted by the farmers enabled them to set up cocoa agroforests on savannah that were viable over the long term. (3) In the network, a participatory method applied to quantify the use value given to the species by the farmers confirmed the multi-functionality of cocoa agroforests and measured the place occupied in it by cocoa. (4) The evaluation of the cocoa tree stands, achieved by adapting the regional agronomic diagnosis method to complex systems, revealed the factors limiting cocoa yield. It was proved that cocoa yield is closely linked to the structure of the cocoa tree stand and that of the intercropped stands. (5) Lastly, a comprehensive analysis of farmer practices over the long term, in association with the evolution of the technical management of the cocoa tree stands, confirmed the flexibility of cocoa agroforestry systems. This flexibility was reflected in the evolution pathways for specific practices and structures. This work provides a new methodological basis to assess the performance of complex agroforestry systems. All the results and knowledge produced by this work make it possible to draw up proposals for developing a new technical model for cocoa growing.

Le traitement thermique est une méthode appropriée pour la valorisation d'essences européennes peu durables. Les modifications chimiques en résultant confèrent au bois une meilleure stabilité dimensionnelle et durabilité aux attaques fongiques, alors que les propriétés mécaniques diminuent plus ou moins. Le verrou actuel de ce procédé reste la grande difficulté à produire à l'échelle industrielle un produit de qualité constante (durabilité, stabilité dimensionnelle, couleur). Ces difficultés sont dues à l'hétérogénéité du matériau et des conditions de traitement réalisé généralement par convexion. La mise au point d'un pilote de traitement thermique par conduction permettant une mesure en dynamique de la perte de masse a été réalisée pour optimiser la conduite du traitement, mieux comprendre les réactions de thermodégradation et développer un outil de contrôle de la qualité du bois traité. Les résultats obtenus, réalisés dans des conditions de traitement proches des conditions industrielles, indiquent un effet important de l'essence de bois traitée sur les cinétiques de perte de masse observées, les feuillus étant généralement plus sensibles à la thermodégradation que les résineux. Il a ensuite été établi une forte corrélation entre le niveau de thermodégradation du bois estimé à partir de sa perte de masse et l'augmentation de sa durabilité aux champignons basidiomycètes. L'analyse fine et la compréhension des mécanismes réactionnels intervenant durant le traitement ont permis de mettre en évidence un lien direct entre la composition élémentaire du bois et la perte de masse due aux réactions de thermodégradation, permettant également de prédire la durabilité aux attaques fongiques. Le taux de carbone, d'oxygène ou encore le rapport O/C peuvent de ce fait être considérés comme des marqueurs pertinents permettant de contrôler la qualité du bois traité thermiquement. / Thermal treatment has been used to improve properties of non durable European species. Chemical modification of some of the wood components provides improved dimensional stability and biological performance against decay fungi while mechanical properties such as modulus of rupture are reduced. Quality control of commercially made thermally treated wood is one of the major road blocks of its industrial development. The variability inherent within a wood species and between wood species, density and chemical compositions variation combined with the heat treatment parameters such as temperature duration and levels contribute to the production of heterogeneous heat treated wood. The development of a heat treatment process by conduction which monitors the weight changes during the process will facilitate and help in controlling, in understanding and predicting the properties of heat treated wood. Data collected from a pilot study of heat treated wood using conditions similar to commercial process show that hardwood species were more susceptible to thermal degradation as compared to softwood. It was also established that wood chemical composition is directly connected to the percent of weight loss due to thermodegradation, allowing the use of chemical composition to predict fungi durability. Carbon and oxygen contents and/or oxygen to carbon ratio of heat treated wood can be therefore used as valuable markers to develop quality control assessment of heat treated wood.

Au regard de la croissance constante de la demande énergétique mondiale et de l'épuisement des ressources fossiles et des problèmes environnementaux, le recours à des sources d'énergie renouvelables est incontournable. La filière biomasse parait une voie prometteuse pour la production d’énergie propre et durable. La production du Gaz Naturel Synthétique (SNG) à partir de biomasse lignocellulosique est en plein essor. L’objectif de ce travail est la comparaison, par le biais d’indicateurs de développement durable, de systèmes de production de SNG à partir des résidus forestiers et des déchets des palmiers dattiers. L’Analyse de Cycle de Vie Emergétique a été choisie comme l’outil le plus judicieux pour cette étude. Elle permet de comparer les deux systèmes afin de déterminer lequel est le plus efficace et le plus durable, et de localiser leurs possibilités d’améliorations environnementales. Les résultats montrent que l'augmentation de la teneur en eau dans le gaz de synthèse peut éviter le dépôt de carbone au cours de la méthanation. Le rendement « Cold Gaz Efficiency » du procédé SNG est de 52%. Les résultats de l'évaluation environnementale montrent de fortes réductions des gaz à effet de serre pour chaque système. La transformité de SNG français est inférieure à celle du SNG tunisien. Par ailleurs, le système tunisien a la plus grande valeur du pourcentage de renouvelabilité et d'indice de durabilité. Le profil environnemental et la durabilité des deux systèmes étudiés peuvent être encore plus intéressants en installant l'unité de SNG à proximité d’oasis ou de forêts. Dans l'ensemble, le SNG devrait contribuer favorablement à l'avenir du mix d'énergie renouvelable / Actually biomass-based energy supply is a promising route for renewable energy system and sustainable development strategy. Methane rich gas from biomass can be obtained from gasification (Synthetic Natural Gas, SNG). SNG is very suitable, as it could be an important energy carrier. It could replace natural gas for electricity generation and heating systems and use the existing gas infrastructure. The main objective of this work is to investigate the syngas methanation, and to compare the environmental performance and sustainability for different SNG production systems. The French system (valorization of forest residue) and the Tunisian system (valorization of date palm waste) are analyzed and compared by using the Emergetic Life Cycle Assessment method. The inventory data are obtained mainly through process simulation by Aspen PlusTM software. The results show that increasing the steam ratio in syngas can avoid the carbon deposit during methanation process. The cold gas efficiency of the SNG process is 52%.The environmental analysis results show that high greenhouse gas savings can be obtained for each system. The transformity of the French SNG is lower than the one of the Tunisian SNG. On the other hand, the Tunisian system has the highest percentage of renewability and index of sustainability. The environmental performance and the sustainability of the two systems can be made even more attractive by installing the SNG production units near forests or oasis. Overall, the SNG is expected to contribute favorably to the future renewable energy system

La présente étude vise à valoriser des résidus agroindustriels comme matériaux pour l’habitat et la construction. Dans ce contexte, les travaux de recherche s’articulent autour de deux axes majeurs : le développement d’un liant alternatif et l’élaboration de matériaux composites à partir de ce liant alternatif et des matériaux végétaux. Deux liants composés utilisant des cendres de bagasse, nommés cendres de bagasse-chaux et ciment-cendres de bagasse ont été étudiés. A partir de ces liants composés, deux types de matériaux composites incluant des matériaux végétaux ont été élaborés : un composite incorporant des granulats de bagasse et de coco et un autre renforcé par des pulpes d’eucalyptus. Les propriétés physiques, chimiques, mécaniques et hydriques de ces matériaux ont été déterminées. Les résultats obtenus montrent que la calcination des cendres de bagasse à 600°C et la sélection des particules de taille inférieure à un diamètre seuil compris entre 45 et 63µm augmentent sa réactivité. Le liant composé cendres de bagasse-chaux est susceptible de développer une résistance à la compression de l’ordre de 39MPa à 28 jours, une valeur supérieure à celle des liants composés matériaux pouzzolaniques-chaux étudiés dans la littérature. Grace à sa faible alcalinité, ce liant composé préserve mieux les matériaux végétaux vis à vis de leur minéralisation et leur fragilisation comparativement au liant à base de ciment. L’incorporation de pulpes cellulosiques dans le liant composé cendres de bagasse-chaux permet d’obtenir des matériaux composites ayant des propriétés à la flexion comparables à celles d’un composite ciment-pulpes cellulosiques. / The present study aims to add value to agroindustrial residues as housing and building materials. In this context, the research works revolve around two main lines: the development of an alternative binder using agroindustrial residues and the production of composite materials from this alternative binder and plant resources. Two composed binder using bagasse ash, named bagasse ash lime and cement-bagasse ash, were optimised and produced. Using these composed binder, two kinds of composite materials including plant resources were produced: one composite developed with vegetable aggregates and another one reinforced with eucalyptus pulps. The physical, chemical, mechanical and hydric properties of these materials were investigated. The results show that the bagasse ash recalcination at 600 °C and the selection of the particles under a diameter limit (between 45 and 63 µm) improve its reactivity. Blended with slaked lime, the composed binder obtained with these parameters is likely to develop a compressive strength higher than 39 MPa at 28 days; this value is higher than the compressive strength of pouzzolanic material and lime based binder studied in the literature. In addition, due to the lower alkalinity of the interstitial solution of this composed binder, related to the lime consumption by the pouzzolanic material, it better protects vegetable materials from mineralization than the binders based on Portland cement. The incorporation of the cellulosic pulps in the composed binder lime-bagasse ash produces composite materials with a similar flexural behaviour as a composite made with cement and cellulosic pulp.

À la lumière des perspectives critiques sur les théories et les pratiques comptables, « la comptabilité pour la durabilité » a émergé comme une discipline relativement nouvelle. Par rapport aux différents modèles développés dans le cadre de l’idéologie néolibérale, certains modèles alternatifs avec des stratégies « plus fortes » de conservation des capitaux, notamment la « Triple Ligne d’Amortissement » (TLA) (Richard, 2012; Rambaud et Richard, 2013), semblent avoir beaucoup des potentiels de faire quelques changements fondamentaux. Cette thèse est une enquête sur les conditions nécessaires et les résistances possibles rencontrées par la mise en place du modèle TLA. Le secteur agricole de la République populaire de Chine est choisi comme le terrain de recherche en vue d’étudier le contexte institutionnel et historique. L’enquête sur le contexte chinois est effectuée en référence aux théories de l’économie politique institutionnaliste, inspiré par Karl Polanyi (2002[1944]), Mancur Olson (1965), and Chang Ha-Joon (1994, 2002). / In the light of critical perspectives on accounting theories and practices, sustainability accounting (SA) as a relatively new discipline has emerged. Compared to various SA models developed under the mainstream neoliberal ideology, some alternative models with “stronger” capital conservation strategies, notably the “Triple Deprecation Line” (TDL) (Richard, 2012; Rambaud & Richard, 2013), seem to have a lot of potentials to make some fundamental changes. This dissertation is essentially an investigation of necessary conditions and possible resistances faced by the establishment of the TDL model. The agriculture sector of the People’s Republic of China is chosen as the field of research in order to study the institutional environment and historical context in real-world settings. The investigation on the Chinese context is conducted with reference to theories of institutionalist political economy, inspired by Karl Polanyi (2002[1944]), Mancur Olson (1965), and Chang Ha-Joon (1994, 2002).

L’agriculture biologique (AB) est souvent présentée comme une alternative prometteuse à l’agriculture conventionnelle, permettant des systèmes alimentaires durables tout en minimisant les impacts environnementaux. La capacité de l’AB à satisfaire la demande alimentaire mondiale reste néanmoins fortement débattue. Plusieurs études ont conclu que l’AB pourrait satisfaire la demande alimentaire globale à condition de réduire simultanément la consommation de produits animaux et les gaspillages. Cependant, ces études n’ont pas pleinement pris en compte les changements d’assolement et de choix d’espèces lorsque les systèmes conventionnels sont convertis en AB. Surtout, ils ont ignoré le rôle clé de la disponibilité en azote (N) dans le maintien des rendements en AB. Dans cette étude, nous avons d’abord réalisé une méta-analyse comparant les rotations de cultures en agriculture biologique et conventionnelle à l’échelle mondiale. Sur la base de ces résultats, nous avons développé une cartographie des espèces cultivées à l’échelle globale sous un scénario de fort développement de l’AB. Nous avons ensuite estimé la production alimentaire grâce au développement de GOANIM (Global Organic Agriculture NItrogen Model), un modèle biophysique et spatialement explicite d’optimisation linéaire simulant le cycle de l’azote (N) et ses effets sur la production alimentaire globale. GOANIM est adapté au cas de l’AB et simule les flux d'azote entre les terres cultivées, les animaux d'élevage et les prairies permanentes, ainsi qu’entre les systèmes agricoles biologiques et conventionnels. Le modèle optimise les populations d’élevage à l’échelle locale afin de maximiser l’approvisionnement en N provenant du fumier, ce qui maximise la production issue des terres cultivées, tout en minimisant la concurrence exercée par les animaux pour les ressources alimentaires. GOANIM a été utilisé pour simuler l’offre alimentaire sous plusieurs scénarios de conversion à l’AB. Ces résultats ont été comparés à différentes estimations de la demande alimentaire mondiale. Nous montrons que la carence en N risque d’être un facteur limitant majeur de la production en AB, entraînant une réduction de -37% de la disponibilité alimentaire à l’échelle globale sous un scénario de conversion à l’AB de 100%. Nous montrons que des taux de conversions inférieurs (jusqu'à 60% des terres agricoles), en coexistence avec l'agriculture conventionnelle, permettent de satisfaire la demande alimentaire mondiale si cette conversion est associée à une évolution conjointe de la demande, telle que la réduction de l'apport énergétique par individu ou du gaspillage alimentaire. Ces travaux contribuent de manière substantielle à mieux comprendre le rôle que l’AB peut jouer dans la transition vers des systèmes alimentaires équitables et durables. Ils indiquent également des voies à suivre pour parvenir à la sécurité alimentaire mondiale. / Organic agriculture is often proposed as a promising approach to achieve sustainable food systems while minimizing environmental impacts. Its capacity to meet the global food demand remains, however, debatable. Some studies have investigated this question and have concluded that organic farming could satisfy the global food demand provided that animal product consumption and food waste are reduced. However, these studies have not fully considered the changes in the type of crops grown that occur when conventional farming systems are converted to organic farming. Most importantly, they also have missed a critical ecological phenomenon by not considering the key role that nitrogen (N) cycling plays in sustaining crop yields in organic farming. In this study, we first carried out a global meta-analysis comparing organic vs conventional crop rotations. Based on these results, we developed global spatial explicit maps of the type of crop grown if organic farming was to drastically expand. We then estimated organic global food production using GOANIM (Global Organic Agriculture NItrogen Model), a spatially explicit, biophysical and linear optimization model simulating N cycling in organically managed croplands and its feedback effects on food production. GOANIM explores N flows between croplands, livestock animals and permanent grasslands, and with conventional farming systems. The model optimizes livestock populations at the local scale in order to maximize N supply from livestock manure – hence maximizing cropland production –, while minimizing the animals’ competition for grain food resources. We used GOANIM to simulate several supply-side scenarios of global conversion to organic farming. We then compared the outcomes of these scenarios with different estimates of the global demand, thus leading to complete exploration of the global production-demand options space. We show N deficiency would be a major limiting factor to organic production in a full organic world, leading to an overall -37% reduction in global food availability. Nevertheless, we also show that lower conversion shares (up to 60%) would be feasible in coexistence with conventional farming when coupled with demand-side solutions, such as reduction of the per capita energy intake or food wastage. This work substantially contributes to advancing our understanding of the role that organic farming may play to reach fair and sustainable food systems, and it indicates future pathways for achieving global food security.

Le concept de bioraffinerie, développé afin de se substituer aux ressources fossiles, vise à concevoir une grande variété de produits (carburants, matériaux, molécules plateformes pour la chimie fine…) en se basant sur la valorisation de ressources renouvelables telles que la biomasse végétale. La mise en place de bioraffineries doit se baser sur de nouveaux procédés, éco-conçus, afin d'optimiser la performance environnementale de la chaine de transformation de la biomasse. Néanmoins, l'écoconception de procédés émergents peut être complexe en raison des multiples configurations possibles et du manque important de données précises et spécifiques sur ces technologies. L’objectif de ces travaux vise donc à développer une méthode d’évaluation multiindicateurs pour l’éco-conception des procédés agro-industriels et de bioraffineries. La démarche générale consiste à coupler les domaines du Génie des Procédés et de l’Analyse du Cycle de Vie. En effet, la modélisation, à partir de modèles physiques ou semi-empiriques (notamment issus de plans d’expériences) puis la simulation de procédés sont utilisées afin de faciliter la phase de réalisation de l’inventaire du cycle de vie en obtenant des bilans matière et énergie détaillés. Ces bilans peuvent ensuite être utilisés pour effectuer une Analyse du Cycle de Vie prospective du procédé. Par itération, il est ainsi possible de réaliser de la prévision de données et de tester de nombreux jeux de conditions opératoires pour le procédé afin d’optimiser sa performance environnementale, en déterminant les conditions opératoires optimales et les opérations unitaires les plus respectueuses de l’environnement. Cette méthodologie et son outil associé ont été testés sur différents procédés de bioraffinerie,impliquant diverses biomasses : micro-algues, coproduits de culture de blé, bois / The biorefinery concept, developed to face fossil resources dependence, aims to design a wide variety of products (biofuels, materials, chemicals ...) based on the development of renewable resources such as plant biomass. The establishment of biorefineries must be based on ecodesigned processes to optimize the environmental performance of the biomass processing chain. Nevertheless, eco-designing innovative processes can be complex due to multiple configurations and the lack of related specific and reliable data. Thereby, the aim of this research work is to develop a multi-indicator evaluation method for the eco-design of agro-industrial and biorefinery processes. The general approach is based on coupling Process Engineering and Life Cycle Assessment fields. Indeed, process modeling, based on mathematical or semi-empirical models (notably resulting from designs of experiments) and process simulation are applied to facilitate the life cycle inventory step by predicting detailed mass and energy balances. Then these data can be used to perform a prospective Life Cycle Assessment of the process. By iteration, it is possible perform data prediction and to test several operating conditions sets for the process, to enhance its environmental performance, by determining optimal operating conditions and by identifying the most environmentally friendly unit operations. The methodology and its associated tool have been tested on different biorefinery processes, involving various biomasses: micro-algae, wheat coproducts and wood

La recherche en agriculture a un rôle important à jouer pour la population mondiale si on la considère comme un domaine stratégique pouvant fournir des connaissances ainsi qu´une base technologique à la production agricole. Ce secteur génère des extrants, des résultats ayant des impacts spécifiques dans les zones rurales, les filières agricoles, l'économie, la société et l'environnement. La recherche et l'innovation agricoles représentent un élément clé pour permettre d´atteindre les objectifs du développement durable imposés par les Nations Unies (ODD), en particulier les ODD 2 et 12 – c´est-à-dire réduire les inégalités sociales, éliminer la faim et accroître durablement la production alimentaire. Ainsi, l'évaluation de l'impact dans le domaine économique, politique, social et environnemental des recherches et des innovations devient fondamentale dans un objectif de recherche croissante de la durabilité des pays et de la planète. Les bailleurs de fonds, les institutions supérieures de contrôle, le parlement, le gouvernement, les producteurs, les filières agricoles, les consommateurs et toute la société civile ont besoin de transparence, d'efficacité et d'efficience de la part des organismes publics : ils doivent démontrer un retour sur investissement public, un impact positif sur l'économie et la société, tout en minimisant les impacts négatifs sur l'environnement. L'objectif principal de cette thèse est donc de répertorier les approches théoriques et pratiques déjà réalisées pour l'évaluation d'impact, en particulier en se penchant sur les expériences de quatre organismes de recherche, et de développer un modèle conceptuel du système de gestion de l'évaluation d'impact de l'innovation, en particulier un modèle qui sera applicable aux organismes de recherche agricole. Nous adoptons une méthodologie basée sur la revue de littérature, quatre cas d'étude comparative d'organismes de recherche agricole (le Cirad et l´Inra en France, l´Embrapa au Brésil, et le CSIRO en Australie). Les contributions innovantes de cette thèse sont : I. La construction d'un modèle conceptuel d'un système de gestion de l'évaluation d'impact basé sur le processus d'innovation ; II. Le modèle du système de l'évaluation d'impact d'innovation considèrant une vision transversale de durabilité, intégrant les dimensions environnementale, sociale, politique et économique ; III. Le système d'analyse d'impact de l'innovation reposera sur un processus unique de gestion, notamment concernant les étapes d'évaluation ex ante et ex post selon leur temporalité respective ; IV. La gestion du processus de l'innovation et de l'évaluation d'impact prévoyant l'insertion d'approches comportementales telles que les concepts d'holisme, de constructivisme et de transdisciplinarité. Cette thèse présente donc une approche originale car fournissant un outil de gouvernanceà la recherche, tout en mettantun accent innovant sur la gestion de l'impact ex-ante et ex-post. Elle aide les organisations de recherche et d'innovation à fournir chaque fois plus de solutions durables dans le cadre de leurs missions institutionnelles, et contribuant ainsi à participer aux objectifs de développement durable de l'ONU pour aller vers une agriculture plus productive et plus durable. / Agricultural research has an important role for the world population by considering it as a strategic area for providing knowledge and technological base for agricultural production. This sector generates outputs, outcomes with respective impacts to rural zones, supply chains, economy, society and environment. The agricultural research & innovation represents a key piece for reaching the United Nations sustainable development goals (SDG), especially to SDG 2 and 12 – to promote sustainable agricultural to eliminate hunger and improving nutrition, as well as to promote sustainable consumption and production, respectively. In order to check whether agricultural research organizations generate sustainable impacts, it is necessary to assess the impacts of their innovations. Funders, supreme auditing institutions, parliament, government, producers, supply chains, consumers and all society require transparency, efficacity, and effectivity of public organizations: they must highlight return of public investment as well as generate positive impact to the economy and society, and minimize negative impacts to the environment. Many public research organizations around the world have developed impact assessment processes. There is no flawed theories and practices approaches to impact assessment context. Therefore, this research seeks to fill gaps or to supplement the existing approaches. The main thesis objective is to summarize theoretical and practical studied approaches on impact assessment, including the experiences of four research organizations, and to develop a conceptual model of innovation impact assessment management system, especially applicable to agricultural research organizations. It adopts a methodology based on literature review, four cases of a comparative study of agricultural research organizations (Cirad and Inra from France, Embrapa from Brazil, and CSIRO from Australia), and benchmarking these experiences studied. The innovative contributions of this thesis are I. construction of a conceptual model of an impact assessment management system based on the open innovation process; II. the model of innovation impact assessment management system considers a cross-cut view of sustainability, integrating the environmental, social, political and economic dimensions; III. the innovation impact assessment system will be based on a unique managerial process that regards ex-ante and ex-post assessment stages according to its respective temporality; IV. the management of the innovation and impact assessment processes foresees the insertion of behavioral approaches such as concepts of holism, constructivism, transdisciplinarity and agile management practices as essential requirements for the effective engagement of the internal and external actors and the effectiveness of the evaluation process. This thesis has an original approach by bringing a research governance tool with an innovative focus on ex-ante and ex-post impact management, helping research and innovation organizations to become increasingly sustainable in their institutional missions, thus contributing to the achievement of the UN's sustainable development goals towards more productive and sustainable agriculture.

Les ciments sulfoalumineux sont des liants hydrauliques qui, jusqu’aujourd’hui ne sont pas normalisés et ne possèdent donc pas une composition fixe. La teneur en ye’elimite – la phase principale de ce ciment- peut varier de 5 à 70 %. Or la composition du ciment sulfoalumineux (la composition du clinker ainsi que le pourcentage de gypse ajouté) est un paramètre critique qui contrôle sa réactivité, ses performances mécaniques, ainsi que sa durabilité. L’objectif principal de cette thèse est donc l’étude de l’influence de la composition des ciments sulfoalumineux sur leurs propriétés techniques, telles que les performances mécaniques et durabilité. Trois axes principaux ont été abordés. Tout d’abord une étude de l’influence de la composition du ciment sulfoalumineux (25-75 % en masse de ye’elimite) sur ses propriétés hydrauliques et mécaniques ainsi que sur la valeur limite en élément trace (Zn) a été menée. Dans ce but trois ciment sulfoalumineux (25, 50 et 75 % en masse de ye’elimite) ont été synthétisés. Ensuite l’effet de la variabilité de ce ciment sur sa durabilité dans l’eau pure et sulfatée a été investigué par rapport à un ciment sulfoalumineux commercial. Enfin, une étude des potentialités du ciment sulfoalumineux commercial à inhiber la réaction alcali silice dans les mortiers, lors de l’utilisation d’un granulat réactif (Silex), a été conduite. Il en résulte de cette étude qu’une augmentation de taux de ye’elimite dans le ciment sulfoalumineux engendre une augmentation des performances mécaniques. La valeur limite en Zn est de 0,3 % indépendamment de la composition du ciment sulfoalumineux. Par contre cette dernière influence la durabilité de ces ciments. Les résultats révèlent que même si la formulation contenant 75 % en ye’elimite confère les meilleures performances mécaniques, sa durabilité était la plus faible due à l’absence de stratlingite dans sa matrice cimentaire. Enfin, l’utilisation du ciment sulfoalumineux présente des bonnes potentialités à inhiber la réaction alcali silice. / Sulfoaluminate cements are hydraulic binders that, until today, are not standardized and therefore do not have a fixed composition. The content of ye'elimite - the main compound of this cement - can vary from 5 to 70 %. However, the composition of sulfoaluminate cement (clinker composition as well as the percentage of added gypsum) is a critical parameter that controls its reactivity, mechanical performance, as well as its durability. The main objective of this thesis is to study the influence of sulfoaluminate cements composition on their technical properties, such as mechanical performances and durability. Three main axes were discussed in this work. First, the influence of the sulfoaluminate cement composition (25-75 wt. % of ye'elimite) on its hydraulic and mechanical properties, as well as on the threshold limit of Zn, was studied. For this purpose three sulfoaluminate cements (25, 50 and 75 wt. % of ye'elimite) were synthesized. Then the effect of the variability of this cement on its durability in pure and sulphated water was investigated compared to a commercial sulfoaluminate cement. Finally, a study of the potentialities of commercial sulfoaluminate cement to inhibit the alkali silica reaction in mortars, when using a reactive aggregate (flint), was conducted. This study reveals that an increase in ye'elimite content in the sulfoaluminate cement increases the mechanical performance. The threshold limit of Zn is 0.3 % independently of the sulfoaluminate cement composition. Contrariwise, the sulfoaluminate cement composition influences the durability of these cements. Although the formulation containing 75 % of ye’elimite gives the best mechanical performances, its durability was lowest due to the absence of stratlingite in its cement matrix. Finally, the use of sulfoaluminate cement has good potential towards the inhibition of the alkali silica reaction.

C’est aujourd’hui une nécessité pour une chaîne de valeur agroalimentaire que d’établir et déployer une stratégie de durabilité cohérente pour ses différentes parties prenantes et de parvenir à communiquer sur les efforts conduits auprès des citoyens et consommateurs, dont la demande de produits plus durables est croissante. Pour aller au-delà des premières initiatives existantes (cahiers des charges, labels, etc.), et accroître de façon effective leur performance durable et la qualité perçue de leur offre, envisager de nouveaux outils de gestion, construits conjointement entre l’amont et l’aval peut être une solution. Or les acteurs de ces chaînes, aux intérêts et cultures différents, ont notamment des visions individuelles de la durabilité. Par conséquent, s'ils veulent coopérer pour l’amélioration de la performance durable de leur chaîne de valeur, ils doivent répondre à un niveau minimum de satisfaction de chacun d’entre eux. Ce travail cherche à proposer de nouveaux outils de gestion standardisés et interopérables aux chaînes de valeur alimentaires afin qu’elles puissent co-créer de la valeur durable partagée et s’orienter vers de nouveaux modes de gouvernance.Le contexte expérimental est celui d’une chaîne de valeur de porc français, dont les acteurs entretiennent des relations contractuelles et ont déjà engagé un travail conjoint sur la durabilité de certains produits. Une première contribution porte sur la réflexion pour construire une métrique d’évaluation de la performance durable des chaînes de valeur alimentaires. Les trois cas suivants portent sur les possibilités pour les acteurs d'une chaîne de valeur alimentaire de coopérer dans le partage de solutions d'amélioration de la durabilité. Un scénario témoin est comparé avec plusieurs scénarios d’amélioration de la durabilité et les résultats sont confrontés aux attentes respectives des différents acteurs de la chaîne de valeur. Une quatrième partie s’intéresse l'importance du partage de données standardisées entre les différents acteurs pour soutenir la performance durable. Enfin une dernière section propose un modèle d’appui à un travail participatif pour faciliter la définition d’une stratégie commune de durabilité. / It is now necessary for an agrifood value chain to set-up and develop a coherent sustainability strategy for its various stakeholders and to communicate on the efforts made towards citizens and consumers, in demand for more and more sustainable products. To go beyond the first existing initiatives (specifications, labels, etc.), and effectively increase both their sustainable performance and the perceived quality of their offer, considering new management tools, built jointly between upstream and downstream can be a solution. However, the actors in these chains, with different interests and cultures, have individual visions of sustainability. Therefore, if they want to cooperate in order to improve the sustainable performance of their value chain, they should meet a minimum level of satisfaction for each of them. This work aims to propose new standardized and interoperable management tools for food value chains so that the actors can co-create shared sustainable value and move towards new modes of governance.The experimental context is French pork value chains, whose actors maintain contractual relations and have already tackled joint work on the sustainability of certain products. A first contribution focuses on reflection to build a metric to evaluate the sustainable performance of food value chains. The three following cases are dealing with the possibilities for actors in a food value chain to cooperate on common solutions for sustainability improvement. Contrasted alternative scenarios are compared between them and the results are confronted with the respective expectations of the different actors in the value chain. A fourth section focuses on the importance of standardized data sharing among the various actors to support the sustainable performance. Finally, a final section proposes a support model for participative work in order to facilitate a common strategy definition for sustainability.