L'utilisation de nouveaux outils de l'information et de la communication, liés notamment à l'Internet, pour communiquer sur des causes d'intérêt général n'en est qu'à ses débuts. Les études et retours d'expériences dans ce domaine sont encore peu nombreux. L'objectif de cette thèse est d'analyser la communication entre les organisations – entreprises, organisations à but non-lucratif ou associations – et les usagers qui porte sur une grande cause environnementale et qui repose sur l'utilisation des technologies de l'information et de la communication – TIC –, en particulier des médias sociaux en ligne. La réflexion a bénéficié d'une expérimentation communicationnelle à l'échelle européenne dans le cadre d'un projet de prévention et de lutte contre les feux de forêt : le projet Fire Paradox – 6e PCRD, période 2006- 2010, consortium de 35 institutions. Ce projet a pour vocation de promouvoir le développement de nouvelles méthodes de lutte contre les incendies forestiers par l'utilisation du feu lui-même, soit dans le cadre de la prévention – feux prescrits –, soit pour combattre des feux – contre-feux.

L’objectif de cette thèse est d’analyser la communication entre les organisations et les usagers portant sur une grande cause environnementale et qui repose sur l’utilisation des médias sociaux en ligne. La réflexion a bénéficié d’une expérimentation communicationnelle à l’échelle européenne dans le cadre d’un projet de prévention et de lutte contre les feux de forêt : le projet Fire Paradox – 6e PCRD, période 2006-2010, consortium de 35 institutions.Nous souhaitons montrer qu’à partir d’usages du numérique correspondant essentiellement à une transmission mécanique de l’information, les usages d’Internet ont évolué et laissent entrevoir des caractéristiques communicationnelles au sens de l’école de Palo Alto. Cette « communication relation » conditionne les liens que souhaitent créer les organisations avec les usagers.La première partie de la recherche repose à la fois sur l’importance du caractère subjectif et émotionnel de l’individu dans toute communication, et notamment toute communication par des médias, et également sur l’observation des usages relationnels dans le contexte des médias en ligne à travers les contacts et échanges d’informations entre les acteurs.À partir des résultats précédents, l’objectif de la deuxième partie est de questionner la « communication relation » à travers les propriétés d’individualisation de la relation, d’inscription dans une communauté et de transparence communicationnelle.Cette thèse propose un regard sur des caractéristiques nouvelles de la communication en ligne en articulant la réflexion théorique avec une expérimentation à la fois technique et communicationnelle pour le projet Fire Paradox. / Social media are based on the principle of the multiplicity of connections and are used for their capacity to find and to exchange with many partners who answer the specific needs of each individual, each company or each institution. An organization can reach a user from the social network of a member of its own social network. We have analyzed the new forms of on line communication and especially their impact in terms of information diffusion and communication. In a first part, “Internet Communication: communicating through arguments and through emotions and the role of confidence in co-building knowledge”, we explain how the text and the context have an impact on the involvement of the Internet users and we expose why confidence is a key element of the relation in order to build some common knowledge for the users and the organization. In a second part, “Communication relation in on line social media: between utopia and reality. Research and applications for a wildfire awareness strategy”, we develop the concept of a “communication relation” with three main characteristics: individualized communication, social communication and transparent communication. The approach in terms of “communication relation” has been applied to a large-scale European research project, the Fire Paradox project (Sixth Framework Program 2006-2010) concerning social media. We propose a first evaluation of the comparative interest of various social media. The results from the observation of the Internet users participation and from the on-line surveys allow to indicate the contributions and the limits of social media particularly for developing public awareness in a general interest cause.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Les changements climatiques et socio-économiques dans la région méditerranéenne constituent une menace importante pour les écosystèmes forestiers en affectant leur fonctionnement direct (augmentation de la sècheresse) et le régime des perturbations (incendies). Les interactions entre végétation, sécheresse, régime des feux et activités anthropiques ont été étudiées à l'échelle régionale sur la région Languedoc-Roussillon (LR) à partir des observations durant les dernières décennies (1971-2006) et de scénarios climatiques pour la fin du 21ième siècle (2071-2100). Les résultats montrent que l'évolution récente du climat dans la région LR est caractérisée par une augmentation des conditions de sècheresse présentant une variabilité spatiale importante. Ces tendances climatiques ont entrainé des modifications des caractéristiques de la période de sècheresse des écosystèmes (augmentation de l'intensité, décalage de la saisonnalité). Malgré cette augmentation des conditions favorables à l'occurrence et au développement des incendies, un nouvelle politique de suppression des incendies initié en 1987 a entrainé une diminution du nombre de départs de feux et des surfaces brulées. Cette politique a également modifié les facteurs explicatifs du développement des feux qui, auparavant majoritairement contrôlés par l'état hydrique de la végétation, sont désormais déterminés par la cooccurrence de la sècheresse et d'épisodes venteux. D'autre part, nos résultats ont pu quantifier la contribution relative des caractéristiques spatiales des activités humaines (densité des infrastructures, interface habitat forêt), de la végétation (composition, continuité) et des conditions météorologiques sur la distribution spatiale des incendies. Ainsi, les prédictions de l'évolution du régime des feux sur le siècle prochain sont fortement dépendantes des futures trajectoires de l'activité anthropique, des stratégies d'occupation du territoire mais également de l'incertitude liée à la régionalisation des modèles climatiques. / Climate and socio-economic changes in the Mediterranean region are expected to affect the functioning of forested ecosystems (increased drought) and the disturbance regime (wildfire). The interactions between vegetation, drought, fire regime and human activities were studied at regional scale in the Languedoc-Roussillon region (LR; Southern France) from observations over recent decades (1971-2006) and climate scenarios for the end of the 21st century (2071-2100). Recent climate changes in the LR region are characterized by an increase in drought conditions with a high spatial variability. These climate changes modified the features of the major drought period in forested ecosystems (increasing intensity, shifting seasonality). However, despite this increase in fire prone conditions, a new policy of fire suppression started in 1987 led to a decrease in the number of fire starts and burnt areas in LR region. This policy also changed the relative contribution of factors explaining fire spread, which previously mainly controlled by the water status of vegetation, are now determined by the co-occurrence of drought and windy events. Furthermore, our results could quantify the relative contribution of the spatial patterns of human activities (infrastructure density, forest habitat interface), vegetation (composition, fuel continuity) and weather on the regional distribution of fires. Thus, predictions on the future fire regime in the region should be mainly controlled by changes in human activities and settlements, as well as climate forecasts and their related uncertainty in downscaling methods, which have a significant impact on predictions of drought of forested ecosystems.

Cette thèse a pour objectif la caractérisation de la vitesse de ventilation critique dans un tunnel ventilé longitudinalement lorsque survient un incendie. La vitesse critique est définie comme la vitesse de ventilation minimale pour laquelle l’ensemble des fumées nocives est repoussé à l’aval de l’incendie. Les méthodes utilisées sont théoriques, expérimentales et numériques. Dans une première approche, l’incendie est modélisé par un rejet de fluide plus léger que l’air ambiant. Dans les expériences, il s’agit soit de l’air chaud, soit d’un mélange d’air et d’hélium ce qui permet d’étudier les effets dits non-Boussinesq, c’est à dire induits par une large différence de densité entre le rejet flottant et l’air ambiant. Une modélisation théorique simple est également donnée afin d’expliquer les variations de la vitesse de ventilation critique en fonction des conditions à la source du rejet (flux de flottabilité et géométrie). Un bon accord est observé entre les résultats expérimentaux et le modèle théorique aussi bien pour les rejets dits forces (jets) que pour les rejets dits flottants (panaches). Des simulations numériques ont été également menées afin de fournir une comparaison quantitative des vitesses critiques obtenues dans le cas d’un incendie modélisé par un panache et le cas d’un feu. L’apparition d’une vitesse dite ’super-critique’ observée dans la littérature dans le cas de feux a été étudiée. L’effet sur la vitesse critique d’un feu de puissance faible peut très largement être modélisé par l’effet d’un rejet de fluide léger au sol. En revanche, un feu de forte puissance nécessite une modélisation des flammes et donc de puissance thermique produite en volume dans une partie non négligeable du tunnel. La présence de flammes représente donc une source distribuée de flux de flottabilité au-dessus et en aval du lieu d’injection des gaz de combustion. En conséquence, dans cette situation, le foyer ne peut être modélisé par une simple condition aux limites au sol du tunnel. L’effet sur la vitesse critique d’une éventuelle inclinaison ou pente du tunnel a été également étudié. Une inclinaison du tunnel dans le sens de la ventilation induit une diminution de la vitesse critique par rapport à un tunnel horizontal alors que pour une inclinaison en sens contraire la vitesse critique est augmentée. Cependant, cet effet dépend des conditions à la source du rejet. Pour les rejets flottants, l’effet de la pente du tunnel est important tandis que la vitesse critique devient de moins en moins dépendante de la pente au fur et à mesure que le rejet devient force. Le modèle théorique développé pour un rejet dans un tunnel horizontal a été adapté au cas avec pente et un bon accord a de nouveau été établi entre les résultats expérimentaux et le modèle théorique. Enfin, pour un feu, les simulations numériques ont montré que la pente influence très peu la vitesse critique. Dans une dernière partie, l’effet de la présence de véhicules dans le tunnel a été investigue aussi bien expérimentalement qu’avec l’outil numérique. Les véhicules sont modélisés par des blocs parallélépipédiques de différentes tailles places en amont de la source de flottabilité ou le feu. Il a été montré que seul le bloc proche de la source modifiait la valeur de la vitesse de ventilation critique alors que les blocs plus éloignés avaient une influence négligeable. De même, la vitesse critique obtenue en présence de blocs se rapproche très rapidement de celle obtenue pour un tunnel sans véhicule lorsque la distance entre la source et le bloc le plus proche augmente. Le paramètre qui influence le plus la vitesse critique est la position relative du bloc et de la source. Lorsque le bloc protège directement la source en étant placé à son côté aussi bien longitudinalement que latéralement, l’air frais de la ventilation n’impacte pas directement le rejet et la vitesse critique est augmentée par rapport à la situation sans bloc. [...] / This thesis investigates experimentally, theoretically and numerically the critical ventilation velocity in longitudinal ventilated tunnels in case of a fire. The critical velocity is defined as the minimum ventilation velocity that confines the front of the backlayer of harmful buoyant gases downwind of the source of emission. The fire is first modeled by a release of light gas in ambient air. In the experiments, the light fluid is an air/helium mixture. A simple mathematical model, based on the classical plume study, is formulated to interpret the variations of the critical velocity as a function of the source conditions (momentum and buoyancy fluxes and geometry). A good agreement is observed between the experimental results and the theoretical predictions for both the momentum-driven and buoyancy-driven releases. In addition, the non-Boussinesq effects, i.e. related to large differences between the densities of the buoyant plume and the ambient fluid, could be suitably modeled. Subsequently, the difference between a buoyant plume and a fire is studied, by combining experiments and numerical simulations. The reason for the appearance of the so-called ‘super-critical’ velocity, a ventilation velocity that becomes independent of the heat release rate when it becomes large, is discussed. It is shown that small fires can be reliably modeled as buoyant densimetric plumes released at ground level. The dynamics induced by larger fires require instead the modeling of large flames and hence a volumetric source of heat and buoyancy within the tunnel. In the simulation of fires, when the heat release rate is increased, the volume of combustion also increases, but the critical velocity remains nearly constant, which validates the appearance of the ‘super-critical’ velocity. The effect of tunnel inclination on the critical velocity is then studied. The influence of slope (defined as negative when the entrance of fresh air is at a lower elevation than the source) on the movement of smoke is mainly related to the role of the component of buoyancy along the tunnel axis. A positive slope helps the formation of the backlayer, while a negative slope helps reaching the critical condition. However, this effect depends on the source condition. Our experiments and numerical simulations on densimetric plumes suggest that the dynamical condition at the source affects the critical velocity of a buoyant plume: when the buoyant plume is momentum-driven, the influence of slope is small; when the buoyant plume is buoyancy-driven, the influence of slope is large. This behavior can be well described by a theoretical model based on the previous model of the critical velocity in a horizontal tunnel. These results have been extended to the case of fires by conducting numerical simulations and there is again a good agreement between the observed results and the theoretical model. In particular, the ratio of the critical velocities obtained for an inclined and an horizontal tunnel is independent of the power of the fire. Finally, the effect of vehicular blockage on the critical velocity is studied experimentally and numerically. The vehicles are modeled by blocks of different sizes placed upstream of the buoyancy or fire source. It is shown that only the block close to the source affects the critical velocity, whereas the effect of other blocks of the same size located further upstream is negligible. As the fire-blockage distance becomes larger, the critical velocity changes and becomes close to the value in an empty tunnel. The relative position between the blocks and the fire source has large influence on the critical velocity. When the blocks are placed at the center laterally, the ventilation flow cannot reach the fire plume directly, a larger critical velocity is needed compared with that in a corresponding empty tunnel. [...]

Afin de mieux appréhender l’ouverture actuelle de la forêt boréale au nord du Québec et d’identifier les facteurs qui en sont responsables, cette thèse a étudié la dynamique, la stabilité et la résilience des deux types d’écosystèmes forestiers en jeu dans la zone de transition, au cours du temps. Ces écosystèmes, les pessières à mousses, denses, et les pessières à lichens, beaucoup moins denses (dites « ouvertes »), partagent la même espèce ligneuse dominante (Picea mariana). La thèse s’est concentrée sur le développement d’outils géochimiques innovants en paléoécologie permettant de retracer la structure et la composition présentes et passées des écosystèmes terrestres, puis sur la reconstruction du régime des feux par analyses de charbons. Elle démontre dans un premier temps que les deux écosystèmes ont des sols aux propriétés physico-chimiques distinctes, et sont entretenus par les interactions sol-végétation-climat. Le deuxième volet montre que les enregistrements chimiques sont également différents dans les sédiments récents de lacs d’étude, selon s’ils sont entourés de pessières à mousses ou à lichens. Grâce aux proxys géochimiques calibrés, le troisième chapitre reconstruit l’histoire de la végétation et des feux au cours de l’Holocène. Il met en évidence une rupture majeure dans la structure des écosystèmes, observée vers 4500-4000 ans calibrés avant présent, et permet de conclure à une ouverture de la forêt boréale à cette période en raison d’une augmentation de la fréquence de feux. La stabilité précaire des états actuels est mise en perspective avec le contexte présent d’augmentation des feux dans la région et les mesures d’aménagement à adapter en conséquence. / In order to better figure out the ongoing transition of the boreal forest in northern Quebec and to identify the responsible factors, this thesis studied the dynamics, stability and resilience of the two forest ecosystems at stake, over time. These ecosystems, the closed-canopy dense moss forest and the open lichen woodland, share the same dominant tree species (black spruce, Picea mariana). The thesis focused on the development of innovative geochemical tools in palaeoecological studies that could track present and past terrestrial ecosystem structure and composition, and then focused on the reconstruction of past fire regimes through lacustrine charcoal analyses. A first step demonstrated that the soils of both ecosystems displayed distinct physical and chemical properties and are maintained by the feedback interactions in the soil-vegetation-climate system. The second step showed that modern sediments of study lakes recorded variations in their chemical composition depending on whether they were surrounded by moss forest or lichen woodland. Using the so calibrated geochemical proxies, the third chapter reconstructed the vegetation and fire histories during the Holocene. A major disruption in ecosystem structure was evidenced 4500-4000 years calibrated before present and led to the conclusion of a boreal forest opening at that time due to an increase in fire frequency. The precariousness of the present states stability is discussed in light with the current context of fire increase in the study region and suggests that forest management should be adapted consequently.

La thèse concerne le contrôle de feux tricolores dans de larges réseaux urbains. Le point de départ est l’étude d’un modèle macroscopique se basant sur le Cell Transmission model. Nous avons formulé une version du modèle intégrant les feux tricolores à sa dynamique. De plus, nous avons introduit deux simplifications à ce modèle orientées vers la conception des techniques de contrôle ; la première se base sur la théorie de la moyenne et considère le pourcentage de vert des feux tricolores, la seconde décrit les trajectoires des feux tricolores en utilisant les instants d’activation et de désactivation d’un signal binaire. Nous utilisons des simulations numériques pour valider les modèles en les comparant avec le Cell Transmisson model intégrant les feux tricolores, ainsi que des simulations microscopiques (avec le logiciel Aimsun) afin de valider les mêmes modèles en les comparant cette fois-ci à un comportement réaliste des véhicules.Nous proposons deux techniques de contrôle à partir des deux modèles mentionnés ci-dessus. Le premier, qui utilise le modèle moyen de transmission de véhicules, considère les pourcentages de vert des feux tricolores comme variables contrôlées, et il est formulé comme un problème d'optimisation des mesures de trafic standards. Nous analysons un tel problème et nous montrons que cela équivaut à un problème d'optimisation convexe, afin d'assurer son efficacité de calcul. Nous analysons sa performance par rapport à un best-practice control à la fois dans des simulations MatLab, et dans des simulations microscopiques, avec un modèle Aimsun qui reproduit une grande partie de Grenoble, en France. La deuxième approche proposée est un problème d'optimisation dans lequel les variables contrôlées sont les instants d'activation et de désactivation de chaque feu tricolore. Nous utilisons la technique de modélisation Big-M dans le but de formuler un tel problème comme un programme linéaire avec variables entières, et nous montrons par des simulations numériques que l’expressivité de cette optimisation conduit à des améliorations de la dynamique du trafic, au prix de l'efficacité de calcul.Pour poursuivre la scalabilité des techniques de contrôle proposées nous développons deux algorithmes itératifs pour le problème de contrôle des feux de signalisation. Le premier, basé sur l'optimisation convexe mentionnée ci-dessus, utilise la technique dual descent et nous prouvons qu’il est optimal, i.e., il donne la même solution que l'optimisation centralisée. Le second, basé sur le problème d’optimisation entier susmentionné, est un algorithme sous-optimal qui mène à des améliorations substantielles par rapport au problème centralisé connexe, concernant l'efficacité de calcul. Nous analysons par des simulations numériques la vitesse de convergence des algorithmes itératifs, leur charge de calcul et leurs performances en matière de mesure du trafic.La thèse est conclue avec une étude de l'algorithme de contrôle des feux de circulation qui est utilisé dans plusieurs grandes intersections dans Grenoble. Nous présentons le principe de fonctionnement d'un tel algorithme, en détaillant les différences technologiques et méthodologiques par rapport aux approches proposées. Nous créons dans Aimsun le scénario représentant la partie intéressée de la ville, en reproduisant également l'algorithme de contrôle et en comparant ses performances avec celles de l'une de nos approches sur le même scénario. / The thesis focuses on traffic lights control in large scale urban networks. It starts off with a study of macroscopic modeling based on the Cell Transmission model. We formulate a signalized version of such a model in order to include traffic lights’ description into the dynamics. Moreover, we introduce two simplifications of the signalized model towards control design, one that is based on the average theory and considers duty cycles of traffic lights, and a second one that describes traffic lights trajectories with the time instants of the rising and falling edges of a binary signals. We use numerical simulations to validate the models with respect to the signalized Cell Transmission model, and microsimulations (with the software Aimsun), to validate the same model with respect to realistic vehicles’ behavior.We propose two control algorithms based on the two models above mentioned. The first one, that uses the average Cell Transmission model, considers traffic lights’ duty cycles as controlled variables and it is formulated as an optimization problem of standard traffic measures. We analyze such a problem and we show that it is equivalent to a convex optimization problem, so ensuring its computational efficiency. We analyze its performance with respect to a best-practice control scheme both in MatLab simulations and in Aimsun simulations that emulate a large portion of Grenoble, France. The second proposed approach is an optimization problem in which the decision variables are the activation and deactivation time instants of every traffic lights. We employ the Big-M modeling technique to reformulate such a problem as a mixed integer linear program, and we show via numerical simulations that the expressivity of it can lead to improvements of the traffic dynamics, at the price of the computational efficiency of the control scheme.To pursue the scalability of the proposed control techniques we develop two iterative distributed approaches to the traffic lights control problem. The first, based on the convex optimization above mentioned, uses the dual descent technique and its provably optimal, that is, it gives the same solution of the centralized optimization. The second, based on the mixed integer problem aforesaid, is a suboptimal algorithm that leads to substantial improvements by means of the computational efficiency with respect to the related centralized problem. We analyze via numerical simulations the convergence speed of the iterative algorithms, their computational burden and their performance regarding traffic metrics.The thesis is concluded with a study of the traffic lights control algorithm that is employed in several large intersections in Grenoble. We present the working principle of such an algorithm, detailing technological and methodological differences with our proposed approaches. We create into Aimsun the scenario representing the related part of the city, also reproducing the control algorithm and comparing its performance with the ones given by one of our approaches on the same scenario.

Le feu est la principale perturbation en forêt boréale mixte. La sévérité des feux n'est pas spatialement homogène et épargne souvent partiellement ou entièrement des parties de la forêt appelées îlots résiduels. Ces îlots forestiers résiduels après feux sont étudiés depuis de nombreuses années, et ces études se sont surtout intéressées aux facteurs déterminant leur occurrence à l'échelle du paysage. Cependant, les travaux réalisés en Fennoscandinavie et aux États-Unis ont révélé la présence de peuplements forestiers (appelés refuges) ayant la capacité de se maintenir dans le territoire pendant plusieurs millénaires. L'objectif principal de cette thèse était de caractériser la dynamique temporelle et la structuration d'îlots forestiers localisés au sein de la forêt boréale mixte de l'est du Canada. Treize îlots forestiers qui ont échappé au dernier feu ont été échantillonnés. Des carottes de sols ont été extraites dans chacun des sites pour réaliser des analyses paléoécologiques (charbons et macrorestes). Les caractéristiques stationnelles de chaque site ont été échantillonnées pour déterminer si les refuges se distinguent des autres îlots résiduels. La charge en combustible des îlots a également été mesurée. Les données ont également servi à alimenter des modèles numériques de comportement du feu (Fire Behavior Prediction System, BehavePlus, FlamMap3) qui ont été utilisés afin de déterminer les caractéristiques stationnelles qui permettent aux refuges d'échapper au feu de façon récurrente. Les résultats ont mis en évidence l'existence de deux types d'îlots résiduels en forêt boréale mixte : les refuges et les autres îlots résiduels. Les refuges sont moins susceptibles au feu comparativement aux îlots résiduels qui ont échappé uniquement au dernier feu, probablement de façon fortuite. Les refuges ont en revanche la capacité de persister dans le paysage forestier durant plusieurs millénaires, ne brûlant uniquement durant des feux particulièrement sévères. Les analyses macrofossiles des refuges soulignent des changements majeurs au sein de la végétation locale, avec comme événement remarquable le passage de formations dominées par Larix laricina/Picea sp. vers des formations dominées par Abies balsamea/Thuja occidentalis. Ce changement de végétation s'est produit à différentes périodes selon les sites, soulignant un processus endogène dans cette transformation de la végétation. Le développement de Larix laricina s'est accompagné dans certains assemblages macrofossiles de taxons typiques de milieux humides (tels que les characées). L'importante couche de matière organique qui caractérise les refuges semble entraver le développement d'espèces de début de succession telles que Betula papyrifera et Populus tremuloïdes. Les îlots refuges doivent leur persistance dans le paysage forestier à un certain nombre de facteurs biotiques et abiotiques qui limitent le passage du feu. Les résultats issus des simulations du comportement du feu, suggèrent un rôle mineur des coupe-feu (lacs, tourbières, et monticules rocheux essentiellement), de la charge en combustible et de la topographie dans l'occurrence des refuges. L'humidité semble être le seul facteur déterminant leur développement au sein de la mosaïque paysagère. Les refuges se mettent en place au sein de faibles dépressions humides qui favorisent l'accumulation de la matière organique. La structure des refuges et des autres îlots résiduels révèle deux principales caractéristiques permettant de les distinguer sur le terrain : le diamètre moyen des arbres et l'épaisseur de la matière organique. Les arbres des refuges ont un plus petit diamètre que ceux des autres îlots résiduels. L'importante épaisseur de la matière organique des refuges affecte négativement la croissance des arbres. Ces caractéristiques pourront être utilisées comme outils d'aide à la décision dans les stratégies d'aménagement forestier. / Fire is the main natural disturbance shaping boreal forest landscapes. In North American boreal ecosystems, wildfires contribute to the creation of a complex mosaic of stands of varying age, composition, and structure, within which other disturbances and processes can interact. A burned area usually includes tree patches that partially or entirely escaped fire, called post-fire residual patches. The spatially occurrence of post-fire residual patches has been extensively described. However, the presence of fire refuges has been reported in Fennoscandia and in United-States, which can escape fire for several millennia. The aim of this study was to characterize temporal dynamics in post fire residual patches in mixedwood boreal forest of eastern Canada. The analyses concern the reconstruction of fire and forest dynamics history though Holocene and identify characteristics features of these patches. This research aimed to contribute significantly to the objectives of ecosystemic management to preserve biological diversity in the forest mosaics.Thirteen post-fire residual patches which escaped the last fire have been sampled. At each stand, cores and monoliths were extracted for paleoecological analyses. The reconstitution of fire history and forest dynamics were studies by using macroscopic charcoals and macroremains. The characteristics features of stands were also sampled, to differentiate fire refuges from other post-fire residual patches. The fuel load was also measured, and all these data were used as inputs for fire behavior modeling (Fire Behavior Prediction System, BehavePlus, FlamMap3), to identify stand characteristics prevent fire refuges to burn in comparison with other residual stands and forest matrix.The results showed the presence in the landscaped of two types of post-fire residual patches in mixedwood boreal forest: fire refuges and other post-fire residual patches. The fire refuges present less fire susceptibility than other post-fire residual patches, which escape only the last fire probably by chance. On the other hand, fire refuges can persist in the landscape for several millennia, burning in the most severe fires. The forest dynamics reconstruction in fire refuges, highlight major shift in the vegetation from Larix laricina/Picea sp. to late successional species Abies balsamea/Thuja occidentalis. Occuring at all stands, but at different periods of Holocene, these changes can be attributed to internal processes. The presence of Larix laricina was associated to the occurrence of aquatic taxa (e.g. Characear). The late successional species (Abies balsamea/Thuja occidentalis) can persist in the landscape for several centuries due to moisture conditions. The thickness of organic matter recorded in fire refuges seems to inhibit the recruitment of early successional species such as Betula papyrifera et Populus tremuloïdes.The fire refuges owe their persistence in the landscape to abiotoc and biotic factors that limit fire occurrence. Then results obtained from fire behavior simulations, suggest a minor role of fire breaks (lakes, rocks), fuel load and topography in persistence of fire refuges. Local moisture condition seems to be key factor in their occurrence in the landscape. The fire refuges occur likely in depressions, which favor organic matter accumulation. The structure of fire refuges and other residual patches revealed two main characteristics, which distinguish between the two types of residual patches: Mean diameter of trees and thickness of organic matter. The trees of fire refuges present smaller tree diameter than other post-fire residual patches. The thickness of organic matter accumulation in fire refuges affects negatively the growth of trees. These features can be used as tools for decision support in forest management strategies.

Les feux de forêt, landes, garrigues ou maquis constituent un « problème » extrêmement sérieux pour les régions euro-méditerranéennes. Les variations de ce phénomène complexe sont issues des interactions entre des paramètres de nature différente ; interactions qui peuvent être non-linéaires. Sans être propre à l'étude de cette non-linéarité, cette thèse démontre qu'il est possible, d'une part, d'en mesurer les effets sur les propriétés statistiques et physiques du phénomène et d'autre part, que l'auto-organisation, l'instabilité chronologique et l'irrégularité morphologique limitent intrinsèquement la prédictibilité d'un tel phénomène. Nous analysons ainsi, à partir de l'exemple des régions méditerranéennes françaises de 1973 à 2006 (base Prométhée), les différentes modalités de son émergence selon la situation géographique des lieux étudiés et les échelles temporelles et spatiales auxquelles il se réfère. Cette approche, essentiellement structurelle et statistique, est à même de compléter les travaux existants sur le sujet et donne l'opportunité d'aboutir à des indicateurs innovants pour une différenciation spatiale centrée sur la question des échelles. Aussi, l'enjeu de ce travail est majeur puisqu'il suppose de rechercher des récurrences, un ordre qui transcende les cas particuliers, tout en faisant écho à la prise en compte de l'incertitude chez les hommes de terrain, les ingénieurs, les physiciens, les climatologues et les géographes.