Les paramètres de croissance de poissons pélagiques et démersaux ont été étudiés durant la période de 1990 à 2015 dans le but d’examiner l’impact de facteurs biotiques comme la densité-dépendance, le recrutement, la mortalité totale et de facteurs abiotiques tels que l’intensité d’upwelling, la température et la concentration en chlorophylle a. Les paramètres d’histoire de vie des espèces peuvent varier selon les espèces, d’une région à l’autre, et dans le temps au sein d’une même région en raison de leur plasticité et de la pression de la pêche. Une comparaison inter-espèces et inter-régions a été réalisée. Le modèle non linéaire à effets mixtes a été utilisé pour différentes populations de l’Océan Atlantique afin d’établir les paramètres de croissance aux niveaux individuel et de la population. Les variations des paramètres de croissance d’une sélection d’espèces ont été mises en corrélation avec des facteurs biotiques et abiotiquesLes espèces (Sardinella aurita, sardinelle ronde, Atherinella brasiliensis, tinicalo, Merlangius merlangus, merlan, Melanogrammus aeglefinus, églefin et Solea solea, sole) montrent des réponses différentes aux facteurs biotiques et abiotiques. Au niveau spatial pour le merlan et l’églefin, la croissance est affectée par la latitude et la température, tandis qu’au niveau temporel la croissance du merlan est affectée par la température et la densité. Il y avait un intérêt pour savoir si les variables morphométriques et le diamètre de l’otolithe de tinicalo étaient de bons indicateurs de la croissance : c’est la longueur standard qui a présenté / The impact of biotic factors such as density-dependent processes, recruitment, total mortality, and abiotic factors such as upwelling intensity, temperature and chlorophyll a concentration on the variation of growth parameters of pelagic and demersal fish were studied during the periods 1990 - 2008 (pelagic) and 1971 - 2015 (demersal). Life history parameters vary according to the species and from one region to another and over time within a given area because of their plasticity and the high fishing pressure. Interspecies and inter-regional comparison were carried out. Non-linear mixed effects models were used on different fish species of the Atlantic Ocean in order to estimate the growth parameters at the individual and population levels. Variations in growth parameters of selected species were correlated with biotic and abiotic factors.Selected species (Sardinella aurita, round sardinella, Xenomelaniris brasiliensis, tinicalo, Merlangus merlangus, whiting, Melanogrammus aeglefinus, haddock and Solea solea, sole) showed different responses to biotic and abiotic factors. Regardind the spatial component for whiting and haddock, the variation of growth parameters was affected by latitude and temperature. Concerning the temporal component, whiting was affected by temperature and density-dependent processes. There was also an interest to know if the morphometric variables and the diameter of the otolith of Atherinella brasilensis were good growth indicators. Among the morphometric parameters examined, the standard length-Age relationship showed the best fit (r2 = 0.90), foll

Structural concrete is the most widely used material in the construction of bridges, pave-ments, runways, dams and other infrastructures which are subjected to uctuating loads during its service period. Concrete contains internal aws in the form of micro-cracks as an inherent property. When subjected to fatigue loading, distributed micro-cracks are formed at the sites of pre-existing aws, which subsequently, localize to form a major crack and propagates. The crack growth curve of a structural component when subjected to fatigue loading depicts a sigmoidal pattern. This curve is divided into three distinct regions namely sub-threshold crack propagation (short crack), stable crack propagation (long crack) and unstable crack propagation depending on the crack propagation rate. Most of the fatigue life is spent in the sub-critical stage (small crack) before the for-mation of long cracks. Hence, from the view of estimating the fatigue life, the crack initiation and early crack propagation (short crack stage) phase are the most important and correct concepts need to be developed. Hence, in this work, the behavior of propa-gation and non-propagationof short cracks in concrete when subjected to fatigue loading is addressed. Small non-propagating cracks are usually found at notch roots when the nominal stress range is below certain limits that depend on the notch sensitivity. Analysis is performed on geometrically similar three-point bend beams of three di erent sizes and subjected to fatigue loading in order to determine the important factors that a ect the notch sensitivity and to determine the minimum stress range required for the initiation and propagation of short cracks. A criterion for crack initiation and propagation is proposed based on linear elastic fracture mechanics. Using this criterion, the maximum length of non-propagating crack that can be formed from fatigue loading alone and the minimum stress range required to propagate a crack without arrest are computed. It is observed that the notch sensitivity increases with increase in beam size, decrease in notch-tip aspect ratio and increase in the fatigue limit of the material. Since the probability of formation of a non-propagating crack at a notch tip decreases with increase in notch sensitivity, and since it is desirable not to have a non-propagating crack in experimental investigations, it is essential to design a specimen with higher notch sensitivity. A crack spends a considerable amount of time in the short crack regime. The short cracks are found to propagate at higher rates than the long cracks at the same nominal stress intensity factor which is known as the short crack anomaly. It is important to consider this anomaly in the prediction of the residual life of damaged concrete structures. Hence, in the present work, an analytical model is developed using the principles of dimensional analysis and self-similarity in order to estimate the rate of short crack growth in concrete. The important parameters such as load range, threshold value of stress intensity factor range, modulus of elasticity, tensile strength, fracture energy, stress ratio, crack size and the maximum aggregate size are considered in the development of the short crack growth model. The model is calibrated and validated using the experimental results that are available in the literature. A probabilistic analysis is carried out to determine the sensitivity of each of the di erent parameters that has been considered on the crack growth rate using the coe cient of variation method. It is found that the crack length is the most sensitive parameter to short crack growth rate followed by the load range. A term called `characteristic fatigue life of short crack' is de ned as the number of fatigue cycles that can be applied such that not more than ve percent of the short cracks is expected to proceed to the long crack regime. Furthermore, the fatigue life of a crack spent in the short crack regime is determined through a reliability based study using the Monte Carlo technique. It is found that the smaller sized specimens have larger fatigue life in the short crack regime than the larger specimens.

La température de l'eau joue un rôle majeur dans le cycle de vie des poissons. Dans un contexte de changement climatique global, le réchauffement peut avoir un impact fort sur la croissance, la fécondité et la survie. L'enjeu de cette thèse est la modélisation mathématique de l'influence de la température sur les traits d'histoire de vie d'une population de chabot (Cottus gobio) afin de faire de la prédiction à la fois au niveau individuel et populationnel. Les données expérimentales qui permettront de calibrer les modèles sont issues du bassin de la Drôme (France) et plus particulièrement du sous-bassin du Bez. Dans une première étape, il s'agit de développer un modèle de rétrocalcul qui peut être utilisé pour calculer les longueurs individuelles des chabots aux âges précédents à partir des données mesurées à la capture. Il s'agit, dans un deuxième temps, de développer un modèle de croissance dépendant de la température de l'eau qui sert à prédire la longueur moyenne des chabots à un âge donné. Enfin, il s'agit de passer de l'échelle de l'individu à celle de la population en prenant en compte tous les traits d'histoire de vie et leurs dépendances vis-à-vis de la température. Plus précisément, un modèle matriciel de type Leslie, à la fois dépendant du temps et de la température, structuré en classe d'âges est développé et utilisé pour prédire la dynamique de population sous différents scénario du réchauffement climatique / Water temperature plays a key role in the life cycle of fish. Therefore, increasing temperatures due to the expected climate change may have a strong impact on growth, fecundity and survival. The goal of this thesis is to model the impact of temperature on the life-history traits of a bullhead population (Cottus gobio) in order to make predictions both at individual and at population level. The models developed here are calibrated on experimental field data from a population living in the Bez River network (Drôme, France). First, a new back-calculation model is derived that can be used to compute individual fish body lengths at earlier ages from capture data. Next, a growth model is proposed that incorporates the water temperature and can be used to predict the mean length at a given age and temperature. Finally, the population is modelled as a whole by linking all life-history traits to temperature. For this purpose, a spatialised time- and temperature-dependent Leslie matrix model structured in age classes was used to predict the population dynamics under different temperature scenarios

La levure et la microalgue sont des microorganismes très étudiés pour la production de composés à haute valeur ajoutée pour des secteurs tels que l’agroalimentaire et l’énergie. Ce travail de thèse propose un procédé de culture mixte entre la levure Saccharomyces cerevisiae et la microalgue Chlorella vulgaris pour la croissance des deux espèces tout en limitant le rejet en CO2. Le procédé repose sur la symbiose mutuelle entre les deux organismes autour des échanges de gaz, qui est rendu possible en imposant une co-dominance en termes de population. Les populations doivent être équilibrées pour que les microalgues puissent gérer la production de CO2. Le procédé est réalisé en photo-bioréacteur de 5 litres non-aéré et fermé, afin d’éviter les échanges gazeux avec l’environnement externe. Dans cette configuration, le CO2 est produit sous forme dissoute et directement accessible aux microalgues, évitant les phénomènes de dégazage et de dissolution. Les populations de levures et de microalgues atteignent une concentration égale (20 millions de cellules par ml) au bout de 24 heures de culture, restent stables jusqu’à la fin de la culture (168 heures) et les microalgues recyclent 12% du CO2 produit par les levures. Un modèle cinétique de la levure et de la microalgue en culture mixte est développé en combinant les modèles individuels de la levure et de la microalgue. Le modèle prédictif de la levure prend en compte les possibles voies métaboliques impliquées dans la fermentation et la respiration de ces voies est prédite en y intégrant des facteurs de limitation. Le modèle de la microalgue est basé sur l’activité photosynthétique. Les résultats de ce travail montrent la faisabilité du procédé de culture mixte entre hétérotrophe et autotrophe et pourrait apporter les bases pour le développement d’un procédé écologique à faible impact environnemental. / Yeast and microalgae are microorganisms widely studied for the production of high-value compounds used in food and energy area. This work proposes a process of mixed culture of Saccharomyces cerevisiae and Chlorella vulgaris for both growth and CO2 mitigation. The process relies on mutual symbiosis between the two organisms through gas exchange, which is possible by engineering the co-dominance of populations. The two populations must be balanced in such a way so that microalgae can cope with the rate of CO2 production by the yeast activity. The process is performed in non-aerated 5l-photo-bioreactor fitted with a fermentation lock to prevent gas exchange with the outside atmosphere. With this set-up, the CO2 is produced in dissolved form and is available to the microalgae avoiding degassing and dissolution phenomena. The two organism populations are balanced at approximately 20 millions cells per ml, 12% CO2 produced by yeast was reutilized by microalgae within 168 hours of culture. A yeast and microalgae growth model in mixed culture is developed by combining each individual growth model. The predictive yeast model considers the possible metabolic pathways involved in fermentation and respiration and imposes limitation factors on these pathways, in this manner, the model can predict the partition of these pathways. The microalgae individual model is based on the photosynthetic activity. The results of this work show the feasibility of such process and could provide a basis for the development of a green process of low environmental impact.

Die vorliegende Arbeit beinhaltet die Kontrolle und Beeinflussung der Schmelzströmung beim Vertical Gradient Freeze- (VGF-) Verfahren durch magnetische Wechselfelder, wobei speziell der Einfluss von rotierenden und wandernden Magnetfeldern auf den Stoff- und Wärmetransport untersucht wird. Das Potential der VGF-Magnetfeldzüchtung für die Reduktion der thermischen Spannungen bei der Züchtung von Ge- und GaAs-Kristallen wird demonstriert. Anhand von Experimenten zur Gasphasendotierung von Ge-Einkristallen mit Zink werden außerdem die Vorteile des Magnetfeldeinsatzes für eine effektive Durchmischung der Schmelze und für eine Reduzierung der radialen Dotierstoffsegregation gezeigt. Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeit ist die Entwicklung von züchtungsrelevanten Modellanordnungen für systematische Strömungsexperimente mit niedrig schmelzenden Legierungen. Dadurch kann die gegenseitige Beeinflussung zwischen der magnetfeldinduzierten Strömung und der thermische Auftriebströmung beim VGF-Verfahren direkt untersucht werden.

Seit den 70er Jahren erscheint die Welteinkommensverteilung zwischen den Nationen polarisiert in arm und reich. Dieses Phänomen kann theoretisch mithilfe des Solow Wachstumsmodells erklärt werden. Der Nachweis wurde auf drei Arten geführt. Als erstes wurde graphisch gezeigt, dass Änderungen der Annahmen bezüglich der Sparquote, des Bevölkerungswachstums sowie der Sparquote des Humankapital im erweiterten Solow Wachstumsmodell zu Bipolarität führen können. Die zweite Vorgehensweise war analytisch: eine endogene Sparquote wurde in das Solow Wachstumsmodell eingefügt, für welches dann die Gleichgewichte bestimmt wurden. Es konnte gezeigt werden, dass es zur Polarisierung kommt. Schließlich wurde ein empirisch determiniertes Solow Wachstumsmodell formuliert. Die Sparquote sowie die Bevölkerungswachstumsrate wurden mithilfe von Regressionen geschätzt und in das Modell integriert. Hieraus wurden anschließend die Gleichgewichte bestimmt.

Economic growth from a globalisation point of view is seen as being impacted to a large extent by two phenomena – foreign direct investments (FDI) and trade. FDI brings many positive spillovers such as technological progress and increases in human capital. Trade can help improve the efficiency of production allocation in which the comparative advantage lies. According to David Nellor (2008) parts of sub-Saharan Africa today experience growth rates similar to those of the first five founding members of ASEAN in the beginning of the 1980’s: Singapore, Thailand, the Philippines, Malaysia and Indonesia. The purpose of this bachelor thesis is to analyse the role of FDI and trade openness in promoting economic growth in Africa and Asia. The contrast in how FDI and openness to trade affect growth rates in these regions in particular is something that has been left out from previous studies. It may give a hint of what factor(s) are important for Africa and Asia to focus on in order to stimulate economic growth. The effects of FDI and trade openness on economic growth are empirically tested using data on a sample of 82 countries in Africa and Asia over the years of 1999-2006. Regressions are conducted using the total sample as well as the regions separately to show on differences of the importance and effects of the explanatory variables in each of the two regions. The regression results most often indicate a positive relationship between FDI, trade and their combined effect on economic growth. Despite this the results are weaker than expected and in general insignificant. A possible explanation for the unexpected results may be due to additional forces driving economic growth such as macroeconomic stability, human capital, taxes and inflation all of which have been left out from the estimated model. / Ekonomisk tillväxt påverkas ur ett globaliseringsperspektiv, av två fenomen: utländska direktinvesteringar och handel. Utländska direktinvesteringar medför många positiva tillskott, som tekniska framsteg och högre nivåer av humankapital. Handel gör länder mer effektiva, då de kan fokusera sin produktion på varor där de har komparativa fördelar. Enligt David Nellor (2008) kan delar av tillväxtnivåer i sub-Sahara jämföras med grundarna av ASEAN:s under tidigt 1980-tal: Singapore, Thailand, Filippinerna, Malaysia och Indonesien. Syftet med denna kandidatuppsats är att analysera utländska direktinvestingar och frihandels roll för att gynna ekonomisk tillväxt i Afrika och Asien. Effekten av utländska direktinvesteringar och frihandel på tillväxtnivåer i dessa två regioner är något som utelämnats i tidigare studier. Resultaten kan indikera vilken eller vilka faktor(er) är viktiga för att stimulera ekonomisk tillväxt i Afrika och Asien. Uppsatsen fokuserar på 82 länder i Afrika och Asien under åren 1999-2006. Analysen är genomförd på afrikanska och asiatiska länder tillsammans, men också för kontinentalspecifika effekter. Resultaten visar i hög grad positiva samband mellan utländska direktinvesteringar, frihandel och dess kombinerade effekt på ekonomisk tillväxt. Resultaten är svagare än förväntat och en möjlig förklaring kan vara de komplexa samband av krafter som driver ekonomisk tillväxt, till exempel makroekonomisk stabilitet, humankapital, skatter och inflation som är utelämnande från den estimerade modellen.

Im Freistaat Sachsen ist der Umbau der Nadelbaum-Reinbestände in Mischbestände standortsgerechter Baumarten ein wichtiges forstpolitisches Ziel. Um dieses Zieles zu erreichen, werden in den sächsichen Berglagen seit mehr als 25 Jahren Rot-Buchen (Fagus sylvatica L), Weiß-Tannen (Abies alba Mill), Berg-Ahorn (Acer pseudoplatanus L.) sowie weitere Laub- und Nadelbaumarten künstlich eingebracht. Mit 18 Versuchsanlagen begleitet das Kompetenzzentrum für Wald und Forstwirtschaft im Staatsbetrieb Sachsenforst den Voranbau der genannten drei Baumarten in Fichtenaltbeständen. Im Rahmen dieser Arbeit werden die vorliegenden 137 Aufnahmen von Ober- und Unterstand von 576 Parzellen ertragskundlich ausgewertet und verschiedene Modelle zur Abbildung des Höhenwachstums, der Wuchsleistungen und des Schlankheitsgrades an die Daten angepasst. Bisher bildet nur ein Teil der einzelbaumbasierten Wachstumssimulatoren die Entwicklung von Voranbauten ab. Die sächsische Variante BWINPro-S enthält hierfür ausschließlich ein Modell für das Wachstum von Rot-Buchen unter Fichtenschirm welches bisher nicht evaluiert wurde. Zur Evaluation dieses Unterstandsmodells wurden parzellenübergreifend Verteilungsfunktionen angepasst und deren Lagemaße als quasireale Bäume genutzt. Für den Einzelbaum wurden entsprechend den in der DESER-Norm (Johann, 1993) beschriebenen Methoden Beziehungen von Durchmesser-Höhe-Alter hergeleitet und miteinander verglichen. Im Fokus stand dabei ihre Anwendung im UST, wo die Verjüngungs- und Schirmdichte die Baumallometrie beeinflussen. Neben den ertragskundlich gebräuchlichen Methoden DHA-2 und DHA-3 wurden hier gemischte nichtlineare Modelle als Variante DHA-4 angepasst. Die versuchsübergreifende Anpassung der gemischten nichtlinearen Modelle vereint die mit dem Parameterausgleichs von DHA-3 erreichten plausiblen Kurvenscharen mit der Anpassungsgüte von DHA-2. Für seltene Baumarten, die bei den anderen Ansätzen oftmals der Hauptbaumart zugeordnet werden, sind die Vorteile am deutlichsten. Zudem sind nur mit DHA-4 zuverlässige Schätzungen bei fehlenden Höhenmessungen möglich. Die gemischten linearen Modelle zur Schätzung des Schlankheitsgrades sind eine weitere Möglichkeit zur Ergänzung fehlender Baumhöhen im UST. Die doppelte logarithmische Transformation der Daten gibt die nichtlinearen Beziehungen nur unzureichend wieder, sodass sich im Vergleich zur nichtlinearen BHK unter Berücksichtigung zufälliger Effekte keine Vorteile ergeben. Die Modelle zur Schätzung der H:D-Relation zeigen, genauso wie das DHA-4 Modell, den Einfluss von Dichtstand und Überschirmung auf morphologische Anpassungen im UST. Die gute Anpassung des HDR-Modells wird deutlich, wenn ausschließlich die festen Effekte betrachtet werden. Dann lassen sich über H:D-Relation genauere Höhen schätzen, als mit der BHK im DHA-4 Ansatz. Allerdings erreichen die HDR-Modelle auf der Ebene einzelner Bäume auch unter Berücksichtigung räumlicher Varianzkoeffizienten nicht die für Inferenzstatistiken notwendige Unabhängigkeit. Die fehlende räumliche Unabhängigkeit ist bei der Parametrisierung von Einzelbaummodellen kein Einzelfall und stellt den wesentlichen Kritikpunkt bei der Evaluation des Höhenzuwachsmodells der Buche unter Fichte von BWINPro-S dar. Auf der Ebene von Baumkollektiven konnten plausible standortsensitive Modelle für Wuchsleistungen und das Höhenwachstum angepasst werden. Der auf Alter von maximal 26 Jahren stringierte Datensatz stellt dabei eine erhebliche Einschränkung dar. Gute Schätzung der Oberhöhen (H300) der Voranbauten wurden mit der logistischen Funktion des R-Packetes nlme und der Funktion von Gompertz (1825) erreicht. Allerdings sind Extrapolationen der weiteren Entwicklung nicht möglich, bzw. auf wenige Jahre begrenzt. Die Funktion nach Schumacher (1939) passt sich zwar weniger gut an die frühen Höhenmessungen an, ermöglicht jedoch deutlich längere und plausible Abschätzungen des weiteren Höhenwachstums. In der Zusammenschau der verschiedenen Modellansätze wird der Vorteil gemischter Modelle an verschiedenen Stellen (DHA, Höhenwachstum BWINPro-S) ersichtlich. Mit Blick auf die bei allen Baumarten festgestellten morphologischen Anpassungen an die Überschirmung spielen bei der Betrachtung einzelner Dimensionen des Wachstums – BHD oder Höhe – die Dynamik der Baumallometrie eine nicht unerhebliche Rolle. Gerade im Zuge der Nachlichtungen des OST oder dem Übergang vom UST zum OST, den die vorwüchsigen Bäume in den nächsten Jahren vollziehen, ändert sich die Allokationen von Stoffwechselprodukten, was zu veränderten Durchmesser- und Höhenzuwachsraten führt. In den Höhenwachstumsmodellen führen wenige klimatische und edaphische Faktoren zur Differenzierung der Wachstumsverläufe. Der Einfluss der Schirmdichten liegt in der gleichen Größenordnung wie die Streuung von pH-Wert, die Kalkungsintensität oder das C:N-Verhältnis. Der Einfluss der Höhenlage, bzw. der mit ihr gekoppelten klimatischen Parameter wie Jahresmitteltemperatur, Ariditätsindex, Sonnenscheindauer und klimatische Wasserbilanz, ist der Haupteffekt für das Höhenwachstum. Kalkungen und die klimatischen Änderungen üben einen merklichen Einfluss auf Leistungsfähigkeit der Bestände, die Konkurrenzverhältnisse der Baumarten und damit auch das ökosystemare Gefüge aus. Entsprechend dem Höhenwachstumsmodell profitiert die Rot-Buche gegenüber dem Berg-Ahorn und der Weiß-Tanne von dichteren Schirmen und wärmeren klimatischen Bedingungen. Mit Blick auf die positiven Wirkungen der Überschirmung auf die Qualität sind längere und dichtere Schirmhaltungen als waldbauliche Zielstellung obligat. Mit ihrem vergleichbar hohem Schattenerträgnis vermag die Weiß-Tanne auch unter dichtem Schirm zu überdauern. Allerdings wird damit die Möglichkeit eines raschen Jugendwachstums nicht genutzt und das Risiko von Anpassungsproblemen der Schattnadeln an plötzliche Freiflächenbedingungen steigt an. Aus diesem Grund werden für einzelne Verjüngungselemente lichtere Schirme und kürzere Überschirmungszeiträume empfohlen. Der Berg-Ahorn sollte vorzugsweise auf kleineren Lücken angebaut werden. Hier vermag er in wenigen Jahrzehnten die aus der Vorratsabsenkung resultierende Zuwachsreduktion auszugleichen. Für die statische Stabilität kritische H:D-Relationen werden damit genauso vermieden, wie die durch unterschiedliche Mykorrhizatypen und die daraus folgenden Stoffumsätze im Oberboden resultierende zwischenartliche Konkurrenz. Insgesamt stellte sich die Bodenbearbeitung bei der Begründung der Voranbauten als vorteilhaft heraus. Rot-Buche, Berg-Ahorn und Weiß-Tanne erwiesen sich auf einer großen standörtlichen Breite in den sächsichen Berglagen als anbauwürdig. Die ebenfalls vorangebaute Gemeine Esche (Fraxinus exelsior L.), Douglasie (Pseudotsuga menziesii Franco) und Berg-Ulme (Ulmus glabra Huds.) leiden dagegen unter phytopathologischen Problemen und wurden bei der Modellanpassung nicht berücksichtigt. Für die periodischen Wuchsleistungen ist der Vorrat des Fichtenaltbestandes – stellvertretend für die vorhandene Biomasse – die entscheidende Einflussgröße. Er modifiziert die verjüngungsökologischen Bedingungen, wobei trotz morphologischer Anpassungen der Bäume im UST die Konkurrenz gegenüber der Faszilitation überwiegt. So werden auf Bestandeslücken, die in den Versuchen zwischen 0,02 und 0,5 ha groß waren, die größten Baumhöhen des Voranbaus erreicht.:1 Einleitung 2 Material und Methoden 3 Charakteristik der Zwischenergebnisse und Prädiktoren 4 Ergebnisse 5 Diskussion 6 Schlussfolgerungen und Handlungsempfehlungen 7 Zusammenfassung 8 Summary 9 Abbildungsverzeichnis 10 Tabellenverzeichnis 11 Literaturverzeichnis

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