La cosmologie a atteint une ère passionnante. Pour la première fois dans l’histoire humaine, un modèle quantitatif pour la formation et l’évolution de l’Univers existe,expliquant une gamme très variée de phénomènes et ayant été testé avec une impressionnante. De plus, nous sommes à l’aube d’une époque dans laquelle nous aurons à notre disposition une abondance de données de grande qualité, ce qui nous permettra d’utiliser la cosmologie comme un outil pour tester la physique fondamentale.En particulier, comme les structures de grandes échelles de l’Univers sont gouvernées par la force de gravité, la cosmologie peut être utilisée pour tester la théorie de la relativité générale d’Einstein. Cette idée a inspiré la plupart des travaux décrits dans ce manuscrit, dans lequel j’ai étudié des théories alternatives au modèle standard de la cosmologie et des tests à grandes échelles pour la relativité générale.Dans la première partie de ma thèse, je me suis concentré sur les “théories tenseur-scalaire” de la gravité. Ce sont des théories alternatives de la gravité, dans lesquelles un champ scalaire, qui est responsable de l’accélération de l’expansion de l’Univers, est ajouté à l’action de Einstein-Hilbert. Dans le deuxième chapitre, j’ai décrit le modèle de K-mouflage, une “théorie tenseur scalaire”dans laquelle le champ scalaire possède un terme cinétique non-standard, en montrant son effet non négligeable sur la dynamique des amas des galaxies. J’ai aussi montré comment cet effet peut être utilisé pour contraindre le modèle de “K-mouflage” en utilisant des observations en rayon X.En particulier, j’ai montré que le cisaillement cosmique a un pouvoir assez limité actuellement pour contraindre ces théories, à cause de la faible précision des observations actuelles et des dégénérescences avec les processus baryoniques.Dans le cinquième chapitre, j’ai donné une description de mon étude des relations de cohérence. Ce sont des relations entreles fonctions de corrélation des champs cosmiques à (n + 1) et n points, valables aussi dans le régime non-linéaire.Leur intérêt vient du fait que leur dérivation dépend seulement du Principe d’Équivalence et de l’hypothèse de conditions initiales Gaussiennes, et donc elles peuvent être utilisées pour tester ces hypothèses fondamentales du modèle standard de la cosmologie.Des relations similaires ont été étudiées auparavant, mais j’ai montré comment il est possible d’obtenir des relations qui ne s’annulent pas lorsque tous les champs sont considérés au même instant. J’ai utilisé ce résultat pour obtenir des relations de cohérence entre fonctions de corrélation de quantités observables, notamment le champ de densité des galaxies et la fluctuation de température du fond diffus cosmologie donnée par l’effet Sachs-Wolfe. Ces relations peuvent être utilisées pour des tests de la relativité générale,reposant sur des observations par satellites, sans avoir besoin de modéliser la physique des baryons aux petites échelles.Enfin, j’ai donné un aperçu des quelques perspectives possibles pour poursuivre le travail décrit dans ce manuscrit.En particulier, j’ai souligné comment des simulations numérique sont nécessaires pourmieux comprendre la formation des structuresdans le contexte des modèles “K-mouflage” et“ultra-local”. En outre, elles peuvent être aussiutilisées pour tester les hypothèses sous-tendantl’analyse des lentilles gravitationnelles faiblesprésentée dans ce manuscrit, surtout pourdistinguer l’effet de la physique des baryons etdes neutrinos de l’effet des théories de gravitémodifiée sur le cisaillement cosmique. En cequi concerne les relations de cohérence, uneétude de faisabilité de leur mesure avec les“surveys” cosmologiques est nécessaire, pourcomprendre si elles peuvent donner descontraintes compétitives sur les théoriesalternatives de la gravité. / The study of physical cosmology has reached an exciting era. For the first time in human history, a quantitative model for the formation and the evolution of the Universe exists, which explains a wide range of phenomena and has been tested with incredible accuracy during the last century. Moreover, weare approaching a time when a bounty of high quality cosmological data will be available,allowing us to use cosmology as a tool to test fundamental physics.In particular, as the large-scale structures of the Universe are governed by gravity, cosmology can help us to asses the correctness of Albert Einstein’s general relativity. This idea fueledmost of the work described in this manuscript,in which we study alternative theories to the standard cosmological model and large-scale structure tests for general relativity.In particular, we focus on two scalar-tensor theories of gravity, the K-mouflage models described in Chapter 2 and the ultra-localmodels of gravity presented in Chapter 3. The K-mouflage theories are k-essence models with a non-standard kinetic term that were already studied at the linear and background levels. In this manuscript, we extend this description showing how the scalar field, which is responsible for the late time acceleration of the Universe, has a non-negligible impact on cluster dynamics, arguing that future surveysmay have the power of constraining K-mouflage models via X-ray observations. Next,we study the ultra-local models of gravity,where a scalar field with a negligible kinetic term is added to the Einstein-Hilbert action,investigating how the latter modifiescosmological structure formation and howthese models can be related to super-chameleonmodels.In Chapter 4, we present a cosmic shear data analysis in the context of f (R) and Dilaton models, and we show how current data canaccommodate most of the theories considered,once baryonic and neutrino physicsdegeneracies are taken into account. Finally, in Chapter 5 we present an analysis of consistency relations for large-scale structures,which are non-perturbative relations among correlations of cosmic fields. They are alsovalid in the non-linear regime, where very few analytical results are known, and only rely on the Equivalence Principle and primordial Gaussian initial conditions. This makes them a powerful tool to test general relativity and inflationary models using the cosmologic allarge-scale structures.We provide here the first non-vanishing equaltime consistency relations, which we use to obtain consistency relations involving observational quantities.In this Thesis manuscript, we highlight the major results of the full analysis done in the articles that are appended to the main text,where the reader can quench any thirst for technical details.

Ce projet doctoral a pour finalité d’investiguer la place de la spécificité d’un contexte sportif, dans le processus d’adaptation de l’échelle de mesure Points of Attachment Index à un terrain d’étude particulier. Cette échelle se propose de mesurer l’attachement des spectateurs à l’égard des composantes des événements sportifs. Les concepts d’attachement, voire d’attachement émotionnel sont mobilisés dans les recherches sur la relation spectateurs - événements sportifs. Considéré comme animal, athlète et coproducteur de la pratique en tant que spécificité du milieu sportif, le cheval est étudié dans le contexte français et équestre. La question de recherche tend ainsi à s’intéresser à la prise en compte de cette spécificité dans l’utilisation d’une échelle de mesure dédiée à l’attachement des spectateurs aux composantes des événements sportifs liés au contexte sportif examiné. Pour cela, différentes étapes articulées sous forme d’études ont été menées. Après avoir identifié et observé les parties prenantes des concours équestres visibles par les spectateurs, une étude qualitative menée auprès 42 spectateurs nous a permis de mieux appréhender la relation affective vis-à-vis des composantes des concours équestres, et d’ainsi faire émerger des items propres à la composante « spécificité ». Par la suite, une étude quantitative (n=463) nous a donné l’opportunité d’analyser la place de cette spécificité dans l’échelle de mesure adaptée, ainsi que sa place dans l’attachement des spectateurs aux composantes des concours équestres. En conclusion, ces résultats se proposent de présenter de nouvelles connaissances quant à la relation spectateur-événement sportif, ainsi que, de suggérer l’éventualité d’adapter les instruments de mesure mobilisée au contexte étudiée (et implicitement étudier ses spécificités) dans la finalité d’être au plus près de la réalité du terrain. / This thesis aims at investigating the position of the specificity of sport context, in the adapted Points of Attachment Index scale to a particular filed. This scale measures the spectators' attachment to sporting event and their dimensions. Attachment and emotional attachment concepts are used for spectator-sporting event relationships researches. As a specificity of sport, we study horse in French and equestrian context. This research tends to examine the consideration of this specificity of scale. Several steps of this thesis are associated with studies. Firstly, we identify the stakeholders of equestrian competitions, with spectator’s equestrian sporting event. The main goal of this study is to emerge “specificity-horse” items. Then, a quantitative study is conducted (n=463). On the one hand, it gives us the opportunity to analyze the consideration of specificity dimension to adapted scale. On the other hand, we examine spectators’ attachment to horse and other dimensions of sporting events. These results provide a better understanding of spectator-sporting event relationships. For it, this research suggests to examine sport and cultural context and to adapt scale, in order to make the results representing the field reality at its best

Afin de pouvoir prédire le comportement des renforts de composites 3D interlock au cours d'un procédé de mise en forme, il est nécessaire de connaitre la position des mèches dans le renfort durant la phase de préformage du procédé. Les travaux présentés ici traitent de la simulation du préformage de renforts 3D épais à l'aide d'un élément fini hexaédrique semi-discret spécifique. En utilisant le principe des travaux virtuels, on distingue le travail interne virtuel dû à la tension des mèches des autres travaux virtuels. La raideur due aux tensions de mèches, qui constitue la contribution principale de la rigidité du matériau, est prise en compte à l'aide de barres incluses dans les éléments. Les rigidités dues aux autres sollicitations, comme la compression transverse, les cisaillements ou les frottements inter-mèches, sont décrites par un matériau continu additionnel. La combinaison de ce modèle discret du premier ordre et d'un matériau continu hyperélastique anisotrope dit du second ordre, pour formuler le comportement du matériau va permettre la simulation du préformage des renforts tissés épais. Conjointement aux travaux sur la simulation, des travaux expérimentaux pour l'identification des paramètres matériau de la loi de comportement ont été définis et réalisés. Ces paramètres concernent les deux parties de la formulation du comportement.

Le changement climatique actuel est tellement rapide que la plupart des espèces ligneuses tempérées européennes telles que Fagus sylvatica risquent de ne pouvoir s'adapter, ni migrer suffisamment pour répondre à ce changement. La plupart des modèles simulant l'aire de répartition potentielle de la végétation en fonction du climat considèrent une dispersion « illimitée » ou « nulle » ce qui rend difficile l'évaluation de l'importance de la dispersion par rapport au climat dans la dynamique de la végétation. Ce travail de thèse a pour objectif d'intégrer à un modèle d'aire de répartition basé sur les processus (Phenofit) un modèle phénoménologique de dispersion (modèle de dispersion de Gibbs) dans le but de dissocier l'effet du climat de l'effet de la dispersion dans la réponse de Fagus sylvatica aux changements climatiques en Europe, (i) pendant la recolonisation postglaciaire de 12000 ans BP à l'actuel et (ii) pendant le 21ème siècle. Nos résultats montrent un fort impact de la dispersion associé à un effet également important de la localisation des refuges glaciaires sur la recolonisation postglaciaire du hêtre comparé à l'effet du climat de 12000 ans BP à l'actuel. En revanche, les capacités de dispersion du hêtre ne lui permettent pas d'occuper la totalité de son aire potentielle notamment au nord de l'Europe d'ici 2100. Cette faible colonisation vers le nord de l'Europe associée à de fortes extinctions au sud de son aire de répartition causées par l'augmentation du stress hydrique conduit à une diminution drastique de l'aire de répartition du hêtre d'ici la fin du 21ème siècle. / Current climate change is so fast that some temperate tree species, like Fagus sylvatica, could not adapt nor migrate fast enough to tract their climatic niche. Most models simulating the potential distribution of vegetation as a function of climate consider unlimited or "null" dispersal, which doesn't allow assessing the importance of dispersal compared to climate in the dynamics of the vegetation. In this thesis, we integrate into a process-based species distribution model (Phenofit), a phenomenological model of dispersal (Gibbs-based model) in order to disentangle the effects of climate and dispersal in the response of Fagus sylvatica to climate change in Europe, (i) during the postglacial recolonization from 12000 years BP to present, (ii) during the 21st century. Our results show strong impact of dispersal associated with a strong effect of glacial refugees location on the beech postglacial recolonization, compared to the effect of climat e since 12000 years. Nevertheless, beech dispersal abilities are not sufficient to allow the colonization of newly suitable areas in northern Europe by 2100. This low colonization rate in Northern Europe in addition to a high extinction rate in Southern Europe due to increasing drought lead to a drastic reduction of beech distribution by the end of the 21st century.

The GMT-Consortium Large Earth Finder (G-CLEF) is an echelle spectrograph with precision radial velocity (PRV) capability that will be a first light instrument for the Giant Magellan Telescope (GMT). G-CLEF has a PRV precision goal of 40 cm/sec (10 cm/s for multiple measurements) to enable detection of Earth-like exoplanets in the habitable zones of sun-like stars'. This precision is a primary driver of G-CLEF's structural design. Extreme stability is necessary to minimize image motions at the CCD detectors. Minute changes in temperature, pressure, and acceleration environments cause structural deformations, inducing image motions which degrade PRV precision. The instrument's structural design will ensure that the PRV goal is achieved under the environments G-CLEF will be subjected to as installed on the GMT azimuth platform, including: Millikelvin (0.001 K) thermal soaks and gradients 10 millibar changes in ambient pressure Changes in acceleration due to instrument tip/tilt and telescope slewing Carbon fiber/cyanate composite was selected for the optical bench structure in order to meet performance goals. Low coefficient of thermal expansion (C 1E) and high stiffness-to-weight are key features of the composite optical bench design. Manufacturability and serviceability of the instrument are also drivers of the design. In this paper, we discuss analyses leading to technical choices made to minimize G-CLEF's sensitivity to changing environments. Finite element analysis (FEA) and image motion sensitivity studies were conducted to determine PRV performance under operational environments. We discuss the design of the optical bench structure to optimize stiffness to -weight and minimize deformations due to inertial and pressure effects. We also discuss quasi-kinematic mounting of optical elements and assemblies, and optimization of these to ensure minimal image motion under thermal, pressure, and inertial loads expected during PRV observations.

On propose traditionnellement que les panaches mantelliques jouent un rôle important dans l'amincissement de la lithosphère. Des données sismologiques sous Hawaïi et Cape Verde suggèrent une limite lithosphère-asthénosphère (LAB) jusqu'à 50 km plus superficielle qu'autour. Des modèles numériques ont montré, en effet, qu'une convection à petite échelle (SSC, pour small-scale convection) dans la couche à faible viscosité formée à la base de la lithosphère par l'accumulation de la matière des panaches peut être un mécanisme efficace d'érosion du manteau lithosphérique. Cependant, ces modèles montrent que, si la plaque se déplace, l'érosion thermo-mécanique de la lithosphère ne dépasse pas 30 km. Afin de mieux étudier les interactions panache/lithosphère, et d'ainsi caractériser les paramètres contrôlant cette érosion, nous avons effectué des simulations numériques en 2D qui utilisent un modèle pétro-thermomécanique basé sur des approches en différences finies associées à des marqueurs actifs. Nous avons focalisé sur : (1) la dynamique de la SSC dans la couche à faible viscosité formée par étalement du panache à la base de la lithosphère et (2) l'effet de la fusion partielle sur cette dynamique. La plaque lithosphérique et le manteau sous-jacent sont caractérisés par une composition péridotitique homogène à viscosité newtonienne dépendante de la température et de la pression. Une vitesse constante, comprise entre 5 et 12,5 cm/an, est imposée au sommet de la plaque. Les panaches sont créés en imposant une anomalie thermique de 150 à 350 K en base du modèle (700 km de profondeur). La fusion partielle est calculée à partir d'un paramétrization des solidus et liquidus pour la fusion anhydre des péridotites. Nous modélisons la déplétion de la péridotite et son effet sur la fusion partielle en supposant que le degré de fusion ne peut qu'augmenter au cours du temps. Le liquide est accumulé jusqu'à un seuil et la masse fondue en excès est extraite instantanément. La rhéologie de la péridotite partiellement fondue est déterminée utilisant une constitutive relation basée sur un modèle de contiguïté, qui permet de prendre en compte les effets de la distribution de matière liquide à l'échelle de grain. La densité varie en fonction du degré de fusion partielle et de la déplétion du résidu solide. Nous analysons la cinématique du panache lors de son interaction avec une plaque mobile, la dynamique de la convection à petite-échelle (SSC) et le rajeunissement thermique de la lithosphère qui en résulte. Le temps de démarrage et la vigueur de la SSC et, par conséquent, le nouvel état d'équilibre thermique de la lithosphère à l'aplomb du panache dépendent du nombre de Rayleigh (Ra) dans la couche instable à la base de la lithosphère, qui est contrôlé par l'anomalie de température et la rhéologie dans cette couche. Pour des panaches chauds et vigoureux, le démarrage de la SSC ne dépend pas de la vitesse de la plaque. Pour des panaches plus faibles, le temps de démarrage diminue avec l'augmentation de la vitesse de la plaque. Ce comportement est expliqué par une différence dans la structure thermique de la lithosphère, due à des échanges diffusifs à la base lithosphère plus efficaces pour des panaches lents. La diminution de la viscosité associée à la présence de magma et la diminution de la densité du résidu solide accélèrent le démarrage et accroissent la vigueur de la SSC, entraînant une érosion plus efficace et plus proche du point d'impact de panache sous la lithosphère. / Mantle plumes are traditionally proposed to play an important role in thinning the lithosphere. Seismic images beneath Hawaii and Cape Verde, for instance, show a lithosphere-asthenosphere boundary (LAB) up to 50 km shallower than the surroundings. However, previous numerical modeling of plume-lithosphere interaction implies that unless the plate is stationary the thermo-mechanical erosion of the lithosphere does not exceed 30 km. We used 2D petrological-thermo-mechanical numerical models based on a finite-difference method on a staggered grid and marker in cell method to further study the plume-lithosphere interaction. We focused on: (1) analyzing the dynamics of the small-scale convection (SSC) in the plume wake as a function of the plume vigor and plate velocity and (2) quantifying the effect of partial melting on this SSC. A homogeneous peridotite composition with a Newtonian temperature- and pressure-dependent viscosity is used to simulate both the plate and the convective mantle. A constant velocity, ranging from 5 to 12.5 cm/yr, is imposed at the top of the plate. Plumes are created by imposing a thermal anomaly of 150 to 350 K on a 50 km wide domain at the base of the model (700 km depth); the plate right above the thermal anomaly is 40 Myr old. Partial melting is modeled using the batch-melting solidus and liquidus in anhydrous conditions. We model the progressive depletion of peridotite and its effect on partial melting by assuming that the melting degree only strictly increases through time. Melt is accumulated until a porosity threshold is reached and the excess melt is instantaneously extracted. The rheology of the partially molten peridotite is determined using a viscous constitutive relationship based on a contiguity model, which enables to take into account the effects of grain-scale melt distribution. The density varies as a function of the melt fraction and of the depletion of the residue. We analyze the kinematics of the plume as it impacts a moving plate, the dynamics of time-dependent small-scale convection (SSC) instabilities developing in the low-viscosity layer formed by spreading of hot plume material at the lithosphere base, and the resulting thermal rejuvenation of the lithosphere. The onset time and the vigor of SSC and, hence, the new equilibrium thermal state of the lithosphere atop the plume wake depends on the Rayleigh number (Ra) in the unstable layer at the base of the lithosphere, which is controlled by the temperature anomaly and rheology in the plume-fed layer. For vigorous, hot plumes, SSC onset times do not depend on plate velocity. For more sluggish plumes, SSC onset times decrease with increasing plate velocity. This behavior is explained by differences in the thermal structure of the lithosphere, due to variations in the spreading behavior of the plume material at the lithosphere base. Reduction of the viscosity in partial molten domains and decrease in density of the depleted residuum accelerate and enhance the vigor of small-scale convection in the plume-fed low-viscosity layer at the lithosphere base. It also reduces SSC onset times, leading to more effective erosion closer to the plume-lithosphere impact.

La forêt n’est pas un espace naturel comme nous l’avons longtemps pensé. En utilisant l’ensemble des services que lui offre la forêt, l’homme influence la dynamique des espaces forestiers. L’objectif de cette thèse, s’inscrivant dans le champ de l’histoire de l’environnement, est d’analyser, dans le temps long, les interrelations entre paysages et sociétés riveraines, d’identifier les ruptures et continuités paysagères qui ont jalonné l’histoire forestière de l’Avesnois pour aboutir à ce que nous connaissons aujourd’hui. Cette recherche a été menée dans le cadre d’un contrat Cifre participant au Plan Forêt Régional - dont l’objectif est de doubler la superficie boisée sur l’ensemble du territoire d’ici une vingtaine d’années- et au Schéma Régional de Cohérence Ecologique Trames Vertes et Bleues. Ce dispositif en Sciences humaines et plus particulièrement en Histoire étant rare, il a fallu construire une démarche au carrefour de la démarche fondamentale et la démarche appliquée. Car non seulement il s’agissait d’analyser les modalités des actions humaines et leurs impacts sur les espaces forestiers mais il fallait plus particulièrement répondre à une demande des acteurs du monde forestier actuel conditionnant ainsi certaines problématiques scientifiques. Essentiel à la compréhension des interactions entre l’homme et son milieu, l’emboîtement des échelles spatio-temporelles constitue le cœur de cette recherche. La prise en considération de l’importance des emboîtements des échelles d’analyses, impliquant un croisement de sources de nature variée, ont conduit à une réflexion sur les outils et les méthodes à employer pour répondre aux questionnements initiaux. Tout en composant avec les limites des sources qu’il étudie, l’historien offre un recul sur les processus spatio-temporels qui ont fabriqué le paysage forestier d’aujourd’hui. Cette distanciation est nécessaire pour mener à bien les politiques environnementales actuelles : préserver un paysage, sa biodiversité doit nécessairement interroger le temps. / The forest is not a space natural as we thought of it for a long time. By using all the services which offers him the forest, the man influences the dynamics of the forest spaces. Our objective is to analyse, in the long time, the relations between landscapes and societies, to reveal the weight of the silvicultural inheritances in the contemporary sylvo-systems, to identify the breaks and the continuities of the landscape which marked out the forest history of the Avesnois, to end what we know today. This research was led within the framework of a Cifre contract participating in the Plan Forest Regional – the objectif of which is to double the surface afforested on the whole territory- and in the Regional Plan of Ecological Coherence Green and blue Wefts. This Cifre contract in Human sciences and more particularly in History being rare, it was necessary to build an approach in the crossroads of the fundamental approach and the applied approach. Because not only it was a question of analyzing the modalities of the human actions and their impacts on the forest spaces but it was more particularly necessary to answer a demand of the actors of the current forest world, conditioning certain scientific problems. The main part in the understanding of the interactions between the man and its environnement, the crossing of the spatiotemporal scales establishes the heart of this research. The taking into consideration of the importance of the crossings of the scales of analyse, implying a crossing of sources of varied nature, led to a reflection on tools and methods to use to answer the initial questionings. While composing with the limits of the sources which he studies, the historian offers a backward movement on the spatiotemporal processes which made the forest landscape of today. This distance is necessary to bring to a successful conclusion the current environmental policies : to protect a landscape, its biodiversity, it is inevitable to resort to the past.

La structuration des communautés biotiques apparaît aujourd’hui comme étant le résultat d’une interaction entre processus déterministes et stochastiques. Le species sorting, c’est-à-dire le couplage de l’influence des filtres environnementaux et des interactions biotiques, ainsi que les processus de dispersion apparaissent comme des facteurs déterminants pour la structuration des communautés, mais leur importance relative est encore mal comprise car conditionnée par les échelles spatiales, et les niveaux d’anthropisation considérés. Si des approches quantitatives multi-échelles sont donc vivement recommandées pour mieux comprendre comment les processus locaux et régionaux affectent les communautés, celles-ci sont encore trop rares dans la littérature. Nous avons ainsi tenté de mettre en place ce type d’étude, en prenant comme organisme modèle les diatomées, producteurs primaires jouant un rôle clef au sein des écosystèmes aquatiques. L’objectif était d’appréhender le rôle des processus déterministes et stochastiques dans la structuration des méta-communautés de diatomées benthiques en cours d’eau soumises à différents niveaux d’eutrophisation, de l’échelle locale à l’échelle intercontinentale. A l’aide de bases de données françaises et américaines comprenant plus de 4 000 stations d’échantillonnage, ce travail a permis de mettre en évidence une forte influence de l’eutrophisation tout au long du gradient spatial d’observation, induisant une baisse de la diversité beta. La structuration des communautés diatomiques est de plus apparue fortement influencée par les processus déterministes locaux (species sorting) aux faibles niveaux d’anthropisation, puis par les processus de dispersion lorsque le niveau trophique augmentait. La dispersion limitée et l’effet de masse sont les deux processus évoqués pour expliquer cette forte influence de la dispersion sur la structuration des communautés. L’effet de masse permet à une espèce de subsister en dehors de son optimum environnemental grâce à l’arrivée constante d’individus via un processus d’immigration, induisant de fait une forte homogénéisation des communautés. Si la dispersion limitée est plutôt bien appréhendée aujourd’hui dans la littérature, l’effet de masse restait jusqu’ici difficile à mettre en évidence, constituant un verrou scientifique important à lever. Nos travaux ont permis de développer une méthode innovante capable de mesurer l’influence de ce processus sur les communautés de disperseurs passifs que sont les diatomées. Une meilleure compréhension de ce mécanisme représente une avancée conséquente, notamment dans le cadre du déclin mondial de la biodiversité. Ce phénomène impacte également significativement les méthodes de bio-indication de la qualité des milieux puisque la présence d’espèces dans des habitats qui leur sont a priori peu favorables peut potentiellement masquer l’effet des conditions locales du milieu sur les communautés, et ainsi induire un biais dans l’évaluation de l’état écologique des cours d’eau. Nos résultats vont dans ce sens, en révélant que la prise en compte de ce processus dans le calcul de l’Indice Biologique Diatomées permet une réponse plus fine de l’indice à l’environnement local, mettant ainsi en évidence l’importance de prendre en compte les processus de dispersion lors de l’élaboration de nouvelles méthodes de bio-indication. / The structuration of biotic communities is generally caused by an interplay between stochastic and deterministic processes. Species sorting, i.e. environmental filtering coupled with biological interactions, and dispersal processes are particularly important divers of communities, however, their relative influence are constrained by the effects of spatial scale and therefore poorly understood. Quantitative multi-scales approaches are thus recommended to better understand how local and regional processes affect communities. However, few studies have actually implemented quantitative scale-explicit frameworks to explore such relationships. This is one of our aims here, to quantify the relative contributions of local community assembly processes vs. stochastic processes in driving benthic diatom communities, and to assess how spatial scale and anthropogenic disturbance interact to dictate which driver dominates. Using French and US databases encompassing more than 4 000 spatially distinct localities, this work provides strong evidences stating that nutrient supply mediated community structuring whatever the scale considered. Nutrient enrichment was associated with an overall decline in diatom beta-diversity and a shift in assembly processes from species sorting to dispersal. Dispersal limitation and mass effect are the two major dispersal processes acting on diatom communities. While dispersal limitation can be detected by experimental or modeling techniques, mass effect is more challenging to detect as it can allow species to persist in unfavorable habitats, i.e. far away from their environmental optimum. Here, we developed an innovative and robust method for the detection of this process for passive dispersers, such as diatoms. Beyond its importance in the taxonomic homogenization, causing extensive impairment of freshwater ecosystems, mass effect is also evoked for its potential impact on bio-assessment methods. Our results largely supported the idea that mass effect may induce a biased evaluation of water quality, since taking into account this process for the calculation of the Biological Diatom Index leads to a more acute assessment of river ecological status. We then advocate for a better integration of spatial mechanisms in any diatom-based indices, and by extension in any biotic index based on passive dispersers.

La paratuberculosis (PTB) est une maladie endémique des ruminants causée par Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (Map). Les stratégies de maîtrise actuelles ne sont pas suffisamment efficaces. La réponse à l'exposition à Map varie entre les animaux avec une part de déterminisme génétique. Des marqueurs génétiques pourraient permettre une sélection. L'objectif était d'évaluer par modélisation l'efficacité potentielle attendue de stratégies de maîtrise utilisant la sélection génétique ou la réduction de l'exposition en élevage. Nous avons identifié quatre traits phénotypiques de résistance influençant principalement la propagation de Map à l'échelle du troupeau et montré la valeur ajoutée de leur amélioration simultanée. Nous avons évalué l'effet de l'environnement du troupeau et du système d’élevage sur la propagation et la maîtrise de Map. Nous avons montré une différence d’efficacité des stratégies de maîtrise les plus pertinentes entre deux systèmes d'élevage bovins laitiers contrastés d'Europe: l'ouest de la France et l'Irlande. Nous avons évalué l'efficacité que pourrait apporter la sélection génomique en évaluant le temps nécessaire pour atteindre des niveaux de variation des traits sélectionnés permettant un bon contrôle de l‘infection sous l’hypothèse que des marqueurs de sélection soient disponibles. Nous avons identifié 2 paramètres du modèle de sélection génomique influents sur l’efficacité de la sélection. Notre modèle permet d’intégrer de nouvelles connaissances biologiques sur le déterminisme génétique de la résistance à Map pour évaluer des stratégies de maîtrise complexes comprenant une composante de sélection génomique. / Paratuberculosis (PTB) is an endemic disease of ruminants caused by Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (Map). Current control strategies are not effective enough. The response to Map exposure varies between animals with evidence of a partial genetic determinism. Genetic markers could allow selection. The objective was to assess the potential expected effectiveness of control strategies relying on genetic selection or reduction of exposure in herds, using a modelling approach. We identified four phenotypic traits of resistance mainly influencing the spread of Map at the herd scale and showed the added value of their simultaneous improvement. We evaluated the effect of the herd environment and management on the spread and control of Map. We showed a difference in effectiveness of the most relevant control strategies between two contrasting dairy cattle systems in Europe: western France and Ireland. We evaluated the effectiveness of genomic selection by assessing the time required to reach levels of variation in the selected traits allowing to achieve a good control of infection, assuming that associated genomic markers could be available. Effectiveness of selection was mainly influenced by 2 of the parameters of the developed genomic selection model. Our model allows to account for future knowledge about the genetic determinism of cattle resistance to Map in order to assess the effectiveness of complex control strategies including a genomic selection component.

Le modèle IP multipoint actuel rend particulièrement difficile le déploiement à grande-échelle d'Environnements Virtuels Partagés (EVPs) sur l'Internet. Cependant les concepteurs de ce type d'applications désirent permettre la connexion simultanée d'un nombre toujours plus important d'utilisateurs. Nous avons défini SCORE, une architecture de communication permettant d'améliorer la scalabilité et de déployer à grande-échelle des EVPs. Dans cette architecture, nous avons élaboré des mécanismes de filtrage et des protocoles au niveau de la couche transport, s'appuyant sur plusieurs agents et sur un ensemble de groupes multipoints. Afin d'évaluer les coûts introduits par SCORE ainsi que sa capacité à améliorer les performances, nous avons réalisé plusieurs séries d'expérimentations. Nos résultats montrent les situations dans lesquelles notre architecture de communication permet d'offrir un haut degré de scalabilité.