Le tissu adipeux est traditionnellement décrit comme étant constitué de lobules : des entités de formes ovoïdales composées de cellules et de vaisseaux et faiblement connectées entre elles.Récemment, il a été montré qu’un potentiel métabolique spécifique (le browning) co-localise avec cette organisation en lobules au sein d’un même tissu. Dans ce travail de thèse, nous nous intéressons à décrire plus précisément l’organisation structurelle et fonctionnelle du tissu adipeux selon plusieurs aspects. Dans un premier temps, on s’attache à segmenter les lobules du tissu adipeux en utilisant une méthode de traitement d’image originale. Nous mettons en évidence une organisation 3D complexe et suivant plusieurs échelles. En particulier, il semble que le potentiel de browning soit également lié à une organisation structurelle particulière en clusters de lobules. Dans un second temps, à partir d’imagerie 3D, nous reconstruisons le réseau vasculaire entier du tissu adipeux et réalisons une simulation d’écoulements sanguins micro-vasculaires. Plusieurs hétérogénéités structurelles et fonctionnelles sont alors mises en valeurs à l’aide d’une analyse en communautés qui composent le tissu adipeux (par algorithme de clustering). Ces résultats confirment l’existence d’une zone centrale fortement vascularisée et qui se démarque également comme étant le lieu d’une perfusion sanguine d’intensité différente. Dans une dernière partie, nous abordons la question de transferts thermiques entre vaisseaux sanguins suivant des géométries simples mais pertinentes. Nous réalisons une étude systématique des paramètres adimensionnels clés du problème et mettons en évidence un invariant des échanges de chaleur : un optimum à faible nombre de Péclet (convection de même ordre que la diffusion). Nous introduisons également une méthode de calibration de paramètres effectifs dans le contexte des modèles homogénéisés de température à travers des tissus vascularisés.

L’obtention de substrats „cyto-favorables”, aptes à soutenir la régénération tissulaire, impose l’utilisation de biomatériaux qui portent des domaines de reconnaissance cellulaire, comme par exemple les scléroprotéines et certains polysaccharides. La membrane des cellules spécifiques aux tissus conjonctifs dispose de mécanismes qui facilitent l’ancrage aux substrats solides ou à l’état de gel où se retrouvent des macromolécules ou des fibrilles de (atelo) collagène, associées ou non à l’acide hyaluronique. On peut générer de tels substrats par des techniques de rassemblement moléculaire spontané ordonné (tout comme dans le cas de la restructuration du collagène quasi-natif pour former des fibrilles), ou induite physico-chimiquement ensuite stabilisé morphologiquement (tout comme dans le cas de la préparation des hydrogels mixtes, atelocollagène–hyaluronate de sodium, diversement réticulés ensuite transformés en cryo- ou vitri-gels). Dans le cadre de la thèse, nous étudions les moyens d’obtention et de purification des précurseurs bio-macromoléculaires nécessaires, par la suite, à l’obtention de substrats „cyto-favorables”, ainsi que leurs modalités de génération et de caractérisation. Les méthodes de restructuration auxquelles on en appelle sont de nature physico-chimique (la co-précipitation contrôlée dans des mélanges binaires et ternaires d’atelocollagène et d’hyaluronate de sodium), ou chimique (la réticulation par des ponts moléculaires à longueur minimale). On a étudié les possibilités de mélanger de l’atelocollagène (aK) avec deux types de polysaccharides, le hyaluronate de sodium (NaHyal) et le gellane. On a établi des formulations et les procédures optimales pour obtenir des hydrogels avec des caractéristiques rhéologiques contrôlables, et avec la réactivité et la morphologie capables de permettre la fixation et la prolifération des fibroblastes. On constate que les hydrogels et cryogels obtenus à partir des mélanges 5:1 aK:NaHyal réticulés avec du 1,4-butanediol diglycidyl éther ont des propriétés rhéologiques qui permettent leurs manipulation dans les conditions des techniques de culture cellulaire. Ils ne présentent pas de cytotoxicité et ils assurent la viabilité cellulaire dans les milieux de culture standards. La morphologie des cryogels obtenus montre une macro-porosité qui dépend de la formulation des mélanges et peu la technique d'obtention. La présence de gellane dans les mélanges conduit à une séparation de phases, même à faible concentration, soulignant la diversité des caractéristiques de substrats. / Obtaining "cyto-favourable" substrates able to support tissue regeneration leads to use biomaterials holding cellular recognition domains, as scleroproteins and some polysaccharides as examples. Cellules membranes specific to conjunctive tissues have mechanisms making easier the anchoring to solid or gel substrates where macromolecules or fibrils of (aceto)collagen, associated or not to hyaluronic acid, are found. Such substrates may be generated using spontaneous molecular gathering (as in native collagen restructuration to fibrils), or physico-chemically induced (as the preparation of mixed hydrogels then transformed in cryo- or vitri-gels). In this thesis, were studied the obtaining and purification of bio-macromolecular presursors necessary to obtaining "cyto-favourable" substrates, and the procedures to generate and characterize them. Used restructuration methods are of physico-chemical nature (controlled co-precipitation in binary and ternary mixtures of acetocollagen and sodium hyaluronate) or chemical one (crosslinking).The mixture of acetocolagen (aK) with two polysaccharides, sodium hyaluronate (NaHyal) and gellan were investigated. Formulations and optimal conditions were established to obtain hydrogels with controlled rheological characteristics, and reactivity and morphology able to allow fibroplast fixation and proliferation. Hydrogels and cryogels prepared from 5:1 aK:NaHyal crosslinked with 1,4-butanediol diglycidyl ether were defined as the best materials we have prepared. They do not show any cytotoxicity and they ensure the cellular viability within standard cellule culture media. The cryogel morphology shows macro-porosity depending on the formulation but a few on the obtaining process. The presence of gellan in the mixtures leads to a phase separation, even at low concentration.

L'ingénierie des exigences joue un rôle crucial dans la construction de systèmes aéronautiques sûrs. La notion d'exigence constitue la brique de base de la communication entre les différentes parties prenantes du système : client, utilisateurs, ingénieur système, fournisseurs. Non seulement les exigences sont structurantes pour la définition de système, mais le processus de certification lui-même est basé sur la démonstration de la conformité du système avec les exigences spécifiées, notamment par la traçabilité, c'est-à-dire un maintien des liens entre les différents artefacts d'ingénierie (exigences, exigences détaillées, composants, interfaces). Nous avons réalisé une étude qualitative, à base d'interviews contextuelles et prototypes, auprès de 15 praticiens industriels de quatre entreprises aéronautiques, afin d'enquêter sur les activités réellement effectuées par les ingénieurs en exigences et sur le support outillé de ces activités. Nous avons trouvé que les outils spécifiques à l'ingénierie des exigences contraignent les ingénieurs à un flux de travail rigide, qui est en conflit avec une exploration adaptative des problèmes de conception. Les ingénieurs commencent souvent par utiliser des outils à vocation générale pour favoriser l'exploration et la collaboration avec les fournisseurs, au détriment de la traçabilité. Quand les ingénieurs basculent sur le raffinement et la vérification des exigences, ils doivent utiliser des outils spécifiques pour garantir la traçabilité. Le manque d'utilisabilité de ces outils entraine une perte de temps significative et une insatisfaction. Sur la base de nos observations, nous développons une vision située de l'ingénierie des exigences, retranscrivant son rôle entre contexte d'ingénierie et contexte opérationnel du système. Sur la base de scénarios et de prototypes, nous formulons des exigences d'utilisabilité pour les outils spécifiques d'ingénierie des exigences. Nous proposons plus particulièrement des visualisations interactives et coordonnées de texte structuré permettant de décorréler rigueur et rigidité dans le processus d'ingénierie des exigences, en rendant possible une souplesse pendant le processus tout en éliminant progressivement toute approximation en sortie du processus. L'ingénieur bénéfice de visualisations structurées des exigences, à partir desquelles il peut communiquer avec les parties prenantes, chercher du texte, voir l'état d'avancement des exigences, détecter et compléter les informations manquantes par une navigation et un filtrage interactifs sur les visualisations. Au-delà des outils supportant une vision située de l'ingénierie des exigences, nous proposons une nouvelle approche : l'ingénierie participative des exigences. La finalité est la production d'exigences matures spécifiant dans le système futur la prise en compte de situations non prévues dans le système actuel mais gérées par les utilisateurs. Elle est basée sur une articulation de techniques utilisées en conception participative pour impliquer les utilisateurs, avec un effort continu d'abstraction et de formalisation des exigences pour informer la définition du système. Nous appliquons notre approche sur quatre projets aéronautiques : collaboration et contrôle aérien, cockpit d'avion-école électrique, analyse de rapport d'accident et nouvel instrument de vol. Nous présentons les artefacts d'ingénierie issues de l'application de notre approche afin d'en évaluer ses bénéfices. / Requirements Engineering plays a crucial role in coordinating the different stakeholders needed for safe aeronautics systems engineering. The notion of requirement is a key concept in system definition and represents the cornerstone of communication among stakeholders: customer, user, systems engineers, suppliers. The certification process in critical systems requires traceability documents as a means of demonstrating safety, showing links between the several artifacts (high-level requirements, refined requirements, components and interfaces). We conducted a qualitative study, using interviews and mockups, with fifteen industrial practitioners from four aeronautics companies, to investigate which tasks are actually performed by requirements engineers and how current tools support these tasks. We found that RE-specific tools constrain engineers to a rigid workflow, which conflicts with the adaptive exploration of the problem. Engineers often start by using general-purpose tools to foster exploration and collaborative work with suppliers, at the expense of traceability. When engineers shift to requirements refinement and verification, they must use RE-specific tools to grant traceability. But the lack of tool usability yields significant time loss and dissatisfaction. Based on observed RE practices, we devise a situated vision of Requirements Engineering, rendering its role in between the operational context and the engineering context of the system. Based on scenarios and prototypes, we formulate usability insights for RE-specific tools. In particular, we propose interactive coordinated visualizations of structured text, allowing engineers to decorelate rigor from rigidity throughout the RE process, by providing flexibility during the process while gradually tackling approximation to the end of the process. The requirements engineer takes advantage of structured visualizations of requirements, from which he can communicate with stakeholders, search for text, get the progress status of requirements, detect and fill missing information thanks to interactive navigation and filtering. Beyond interactive tools supporting a situated vision of RE, we propose a new approach to RE: participatory requirements engineering (PRE). Its purpose is the production of mature requirements specifying in the future system the coverage of unforeseen situations in the current system, yet managed by users. The approach is based on the combined use of participatory design techniques to involve the users, with a continuous effort of abstraction and requirements statement to inform the system definition. We apply the approach on four projects in aeronautics: collaboration and air traffic control, cockpit of an electric training aircraft, analysis of accident report and new flight instrument. We present the engineering artifacts resulting from the application of the approach in order to evaluate its benefits.

Les méthodes traditionnelles de gestion des renouées asiatiques (Fallopia spp.), plantes invasives parmi les plus menaçantes au monde, ont des résultats mitigés et coûteux. Certains gestionnaires s'orientent donc vers des solutions alternatives comme le génie végétal. Ordinairement utilisé contre l'érosion des berges de cours d'eau, il permet également d'installer un couvert végétal rapidement et durablement. Un des enjeux pour le contrôle des renouées asiatiques est donc d'optimiser ces méthodes afin de reconstituer des communautés végétales capables de les réguler. Ce travail de thèse tente de répondre à cet enjeu en apportant une meilleure compréhension du rôle des interactions biotiques dans la régulation des renouées asiatiques.Dans ce projet, nous nous sommes intéressés aux populations déjà installées de renouées asiatiques et donc aux facteurs qui interviennent en tant que régulateur de leur performance. Les renouées asiatiques étant plus rares en forêts structurées et étant connues comme des espèces pionnières dans leur aire d'origine, l'hypothèse est que la compétition, en particulier pour la lumière, joue un rôle central dans la régulation de leur performance. L'objectif du travail de thèse a été de vérifier cette hypothèse, en évaluant le rôle de la lumière dans la performance des renouées asiatiques (chapitre 1), en étudiant le rôle des interactions biotiques de type compétition (chapitre 2) et en évaluant l'effet inhibiteur de la renouée du Japon sur des boutures de Salicaceae en fonction de la lumière disponible (chapitre 3). Le premier chapitre met en évidence, par des mesures in situ, l'importance de la quantité de lumière sur la production de biomasse aérienne des renouées asiatiques, comparativement à d'autres facteurs liés aux perturbations ou aux conditions édaphiques (partie 1). Une expérimentation en conditions semi-contrôlées dans laquelle des renouées asiatiques ont été cultivées et soumises à un gradient de lumière complète ces résultats (partie 2). Elle met en évidence leur plasticité phénotypique ainsi que l'existence de différents seuils de lumière pour la production de biomasse, l'allocation des ressources ou leurs effets compétitifs.Le deuxième chapitre s'intéresse plus spécifiquement aux interactions compétitives et en particulier à la compétition pour la lumière. La première partie démontre, par l'évaluation in situ de la performance des renouées asiatiques le long de gradients environnementaux, le rôle prépondérant de la structure fonctionnelle de la communauté végétale. La deuxième partie s'appuie sur une expérimentation en microcosme et montre les effets compétitifs respectifs du saule des vanniers (espèce prometteuse pour le contrôle des renouées asiatiques) et de la renouée du Japon. Enfin, le dernier chapitre de la thèse s'intéresse plus spécifiquement aux effets allélopathiques de la renouée du Japon sur des boutures de différentes espèces de Salicaceae. Une première analyse met en évidence des effets phytotoxiques différentiels entre les espèces de Salicaceae (partie 1). La deuxième analyse répète cette expérimentation mais dans des conditions de lumières limitées, mettant ainsi en évidence les compromis de ressources chez la renouée du Japon qui privilégie l'acquisition de la lumière au détriment de la production de composés inhibiteurs.Cette thèse, située à l'interface de l'écologie des invasions, de l'écologie des communautés et de l'écologie fonctionnelle, est centrée sur un complexe d'espèces hautement invasives, les renouées asiatiques. Elle propose des éclairages sur leur écologie permettant une meilleure compréhension de ses capacités invasives dans la perspective d'améliorer leur gestion. / Traditional methods for the management of Asian knotweeds (Fallopia spp.), among the worst invasive plants worldwide, are fastidious and expensive. Managers try to develop alternative technics such as bioengineering. Habitually used for riverbank protection against erosion, bioengineering also promotes the rapid recovery of plant communities. One issue for the control of Asian knotweeds is to improve such methods in order to restore competitive plant communities able to regulate the invasive populations. In this context, this work aims at better understanding the role of biotic interactions in the regulation of Asian knotweed populations. In this PhD project, we focused on Asian knotweed populations already established, trying to highlight factors that control their performance. Asian knotweeds are rare in mature and structured forests and are known as pioneer species in their native range. Our hypothesis is that competition and particularly competition for light, has a central role in the control of their performance. The objective of this work was to test this hypothesis through i) the evaluation of the role of light in the performance of Asian knotweeds (chapter 1), ii) the study of the role of competitive interactions (chapter 2) and iii) the investigation on the inhibitory effect of Asian knotweed on Salicaceae cuttings in different light conditions (chapter 3). The first chapter highlights, through field measurements, the importance of light quantity filtered by plant canopy relatively to other factors like disturbance and soil resources on aerial biomass production (part 1). Another experiment in semi-controlled conditions, where Asian knotweeds were grown under a light gradient, shows their phenotypic plasticity and puts forward different light thresholds considering biomass production, resource allocation or capacity to filter light.The second chapter focuses more specifically on biotic interactions like competition for light. The first part demonstrates, through the field evaluation of knotweed performance along environmental gradients, the major role of the functional structure of plant community. The second part studies more precisely the respective competitive effects between Salix viminalis (a good candidate for the control of Asian knotweeds) and Asian knotweed. Finally, the last chapter deals with allelopathic effect of Asian knotweed on cuttings of different Salicaceae species. A first analysis shows differential inhibitory effects between Salicaceae species (part 1). A second analysis repeats the first one in different light conditions and highlights resource trade-offs in Asian knotweed which favors light acquisition to secondary compound production. This PhD thesis, at the crossing point of invasion ecology, community ecology and functional ecology, is focused on the highly invasive Asian knotweeds. This work proposes new insights on their ecology allowing a better understanding of their invasive capacities in order to improve their management.

Notre thèse étudie les actions didactiques menées dans des classes de fin d'école élémentaire dans le cadre de l'apprentissage de l'anglais, avec pour focale particulière la manière dont s'articulent les dimensions linguistique et culturelle. Nos outils théoriques s'appuient largement sur la Théorie de l’Action conjointe en Didactique. Nous convoquons également des notions développées en didactique des langues-cultures. Pour nos analyses, nous étudions des extraits de transcriptions de séances d'anglais filmées, ayant eu lieu dans des classes « ordinaires » et dans une classe travaillant en visioconférence. Dans nos analyses, nous observons particulièrement la façon dont les jeux d’apprentissage et l’équilibration contrat-milieu sont mis en oeuvre afin de permettre la construction du savoir en jeu par les élèves, ainsi que la contribution que peut apporter à ces analyses la notion de jeu épistémique source. Nous analysons également un questionnaire renseigné par 108 Professeurs des Écoles. Ce travail porte particulièrement sur l'analyse de questions-scénarios, qui constituent des exemples de déroulement de séances de langue auxquels les professeurs devaient indiquer leur degré de proximité. Nous croisons les constats obtenus entre nos analyses de séances et celle duquestionnaire, et nous les prolongeons par un travail d'ingénierie didactique coopérative, au cours duquel nous cherchons à faire se confronter des élèves à une oeuvre culturelle, le roman « Fantastique Maître Renard » de Roald Dahl (1974). Pour terminer, nous présentons nos perspectives d'approfondissement de ce travail d'ingénierie, en particulier dans le cadre de la formation des Professeurs des Écoles / The aim of our research is to describe and characterize didactic situations implemented to teach and learn English as a second language in primary French classes. We particularly focus on how linguistic and cultural dimensions are connected. Our theoretical framework mainly refers to the Joint Action Theory in Didactics. We also use theoretical tools that have been developed in the didactics of foreign languages and cultures. To do so, we conduct an analysis of English lessons that have been transcripted from videi recordings. These lessons take place in « ordinary » classes and in a class using a videoconferencing system. In our empirical studies, we particularly study how the learning games and the equilibration between the contract and the milieu are implemented in order to make students build knowledge, and we examine how the notion of epistemic game can contribute to our analyses. We also analyse a questionnaire that 108 primary school teachers have filled in. We particularly focus on the analysis of scenarios of teachers’ practice, in reference to which they had to situate their own practices. We bring together the observation emerging from our analyses of the lessons and of the questionnaire, and make use of these results to design of a teaching unit in collaboration with teachers,whose aim is to make students encounter a cultural piece, Roald Dahl's novel « Fantastic Mr Fox » (1974). As a conclusion, we expose our perspectives in order to re-design more thoroughly our teaching unit, in relation with the primary school teachers' training curriculum

Les travaux, présentés dans ce manuscrit de thèse, s’inscrivent dans les courants de l’Ingénierie Système et de la synthèse assistée par ordinateur. Une méthodologie outillée à l’aide d’un logiciel a été développée et est détaillée. Le processus de synthèse semi-automatisé est organisé en trois grandes phases : l’extraction du besoin et sa transformation en spécification du système à concevoir, une synthèse des architectures logiques et une analyse des architectures physiques. L’extraction et la transformation du besoin est une étape manuelle dans la méthodologie proposée. Elle s’appuie grandement sur des travaux précédents du champ de l’Ingénierie Système. L’objectif de ce sous-processus est d’obtenir une représentation du système compréhensible par l’utilisateur et interprétable par le logiciel. Les parties prenantes, les situations de vie que le système va rencontrer, les besoins, les exigences et les interfaces avec l’environnement sont modélisés. La synthèse, ou génération, des architectures logiques, est le résultat de la modélisation précédente du système. Un code C++ permet la transformation du problème de synthèse en expressions mathématiques qui sont résolues à l’aide d’un solveur CSP entier. Le résultat de ce sous-processus est un ensemble de graphes, triés par famille. Ces graphes représentent toutes les architectures logiques viables vis-à-vis des connexions entre ses sous-systèmes. L’analyse des architectures physiques permet d’écrire, pour chaque architecture logique, un système d’équations physiques non-linéaires mais non différentielles pour une première étape de prédimensionnement. Ces systèmes, écrits sous la forme de problèmes d’optimisation sont ensuite résolus à l’aide d’un solveur CSP réel. Au final, les architectures sont triées suivant la valeur d’une variable d’état commune à toutes les alternatives. / The research work presented in this thesis is related to the System Engineering field and the computer aided synthesis field. A methodology realized by a newsoftware is developed and introduced. The synthesis process is semi-automated and is devided into three phases: the need extraction and its translation into system requirements, a logical architecture synthesis and a physical architecture analysis. The need extraction and its translation into system requirements are highly inspired from previous work from the System Engineering field. Nevertheless, the objective, at this step, is to provide the software and the user with a unique model understandable to both. Stakeholders, life situations, needs, requirements and interfaces with the environment are modelized. The logical architecture synthesis, or logical architecture generation, is in accordance with the models we build previoulsy. That is to say that all logical architectures are instantiations of the system requirements expressed before. A C++ code translates this model into mathematical equations solved by an integer CSP solver. The result of this part of the methodology is a set of graphs, ranked by family. These graphs are views of the logical architectures. They express all the possible links between the sub-systems of the architectures. The physical architecture analysis step is an automated equation writer. The equations are non-linear and non differential and they are written for each logical architecture generated at the previous step. They are used for a first step of pre-sizing. These systems are then solved by a CSP solver for real numbers through an optimization. At the end, all the feasible architectures are ranked according to a unique state variable that iscommon to all possible solutions.

Les entreprises de l’industrie de services pétroliers font face à une croissante incertitude de leur marché, de clients de plus en plus exigeants et une compétition plus dure. Les clients requièrent des données de plus en plus précises pour l’exploration des réserves pétrolières tout en voulant explorer des zones plus profondes et plus contraignantes. Dans ce contexte, les entreprises qui fournissent des services pour l’industrie pétrolière doivent développer des outils d’exploration plus complexes et plus innovants. Par conséquence les producteurs d’équipements (conception et fabrication) ne peuvent plus compter uniquement sur des ressources internes à l’entreprise et doivent intégrer l’externalisation à leurs processus de développement internes. Dans les années 80 et 90 l’externalisation s’est fortement répandue dans les services de support et dans la fabrication au sein des producteurs d’équipements. A nos jours ces entreprises cherchent à impliquer les fournisseurs le plus en amont possible dans le cycle de vie de leurs produits en faisant de l’externalisation depuis la phase de conception. Les motivations derrière l’externalisation en phase de conception sont l’accès aux connaissances technologiques externes à l’entreprise, la flexibilité dans le développement de nouveaux produits, l’adaptation à des charges de travail cycliques. Les entreprises ne veulent pas en même temps s’exposer aux risques de fuite de connaissances (à la concurrence), de dépendance des fournisseurs tout en maintenant leur avantage compétitif sur le marché. Dans nos travaux de recherche nous proposons un modèle général pour l’externalisation en phase de conception qui permet à une entreprise de traiter d’une façon intégrée les aspects stratégiques et opérationnels liés à l’externalisation. Ce modèle permet de créer de la valeur ajoutée à l’entreprise à travers les processus d’externalisation de la conception tout en facilitant l’intégration de l’externalisation aux processus internes de l’entreprise. En collaboration avec un industriel leader du marché de services aux entreprises pétrolières nous avons réalisé un audit industriel de son entité de production d’outils de mesure de pour comprendre ses pratiques autour de l’externalisation. Nous avons aussi réalisé une revue de la littérature sur l’externalisation. Nous avons développé un processus général qui traite l’externalisation sur plusieurs niveaux de l’entreprise. Nous avons identifié un niveau stratégique où des sujets plus longs termes sont traités et un niveau opérationnel où sont adressés des sujets spécifiques aux projets concernés. Une couche de type système d’information permet l’intégration entre ces 2 niveaux et facilite la communication entre les différents niveaux de l’entreprise et entre l’entreprise et les fournisseurs. Nous avons plus particulièrement étudié la prise de décision (Make or Buy) qui est un sujet central de l’externalisation. Nous avons identifié une liste de points de vue qui constitue une première base des sujets à prendre en compte lors de la décision d’externalisation. En s’appuyant sur la littérature sur l’aide à la décision multicritères nous avons proposé un modèle d’aide à la décision basé sur la méthode MACBETH pour supporter le processus décisionnel que nous proposons. La collaboration étroite avec les ingénieurs et les chefs de projet de l’entreprise avec laquelle nous avons travaillé et la co-construction de nos propositions avec le terrain peut constituer une première validation des résultats de nos travaux de recherche. / The oil and gas industry is facing increased market uncertainty, more demanding clients and a harsher competition. Clients are seeking increasingly precise exploration data while digging deeper for reservoirs. In this context, oil and gas industry service providers need to develop more complex and innovative exploration tools. Consequently, equipment producers (design and manufacturing) can no longer rely on internal capabilities and need to integrate outsourcing into their product development process. The 80’s and 90’s witnessed a large-scale trend of outsourcing in support services and manufacturing from equipment producers. Nowadays these firms are looking to involve suppliers earlier by introducing outsourcing as early as product design. They are seeking design outsourcing to gain access to new technological knowledge outside the firm boundaries, maneuverability in new product development and to manage cyclical work load. At the same time they want to prevent exposure to risks of knowledge leakage and dependency on suppliers while maintaining a competitive advantage. In our research project, we propose a global model for design outsourcing that would allow a firm to address both strategic and operational issues related to outsourcing. This model enables the firm to create value from design outsourcing while easily integrating it to its operational processes. First, we audited a major equipment producer in the oil and gas industry in order to understand outsourcing practices. We also performed an extensive literature review about outsourcing. Accordingly, we developed a general process that addresses design outsourcing at several levels of a firm. We identified a strategic level where long term issues are tackled and an operational level where project specific issues are tackled. These levels are integrated through an information system layer that facilitates communication across different levels of the firm and between the firm and the supplier. Since the make or buy decision is integral to outsourcing, we gave it special attention; we identified a generic list of attributes that constitute a first checklist for decision makers when addressing the make or buy decision. Using a multi-criteria decision aid methodology we also developed a MACBETH-based decision aid model to support the decision making process. Close collaboration with field engineers and managers at the industrial firm gave us first hand validation of our proposals.

Le rapport spécial du GIEC (SR1.5) publié en octobre 2018 est sans équivoque. Avec un réchauffement global d'environ 1°C en 2017 par rapport au début de l'ère industrielle et une teneur de CO2 dans l'atmosphère de 400 parties par million, l'Homme a d'ores et déjà modifié substantiellement le climat. L'évaluation de scénarios climatiques à bas niveau d'émissions limitant le réchauffement global à venir en deçà de 2°C montre que nous sommes désormais face à un défi scientifique, technique et civilisationnel sans précédent. Le GIEC stipule que chaque année perdue en matière d'atténuation rend un peu plus plausible la perspective d'une véritable "catastrophe" climatique. Dans ce contexte alarmant, les techniques de modification du rayonnement solaire sont de plus en plus étudiées comme une alternative à court terme pouvant limiter les impacts liés à la hausse de la température globale, en attendant la mise en œuvre et/ou la faisabilité de techniques d'atténuation suffisamment efficaces. La modélisation du système Terre reste à ce jour le seul moyen d'étudier dans quelles mesures ces techniques pourraient effectivement s'insérer dans la lutte contre le changement climatique. Le but principal de cette thèse est de quantifier et de réduire les incertitudes quant à la réponse des modèles aux simulations de géo-ingénierie de type modification du rayonnement solaire, en accordant une attention toute particulière aux effets collatéraux sur les cycles de l'eau et du carbone. Dans un premier temps, nous avons exploité les simulations existantes du projet GeoMIP, et avons identifié une relation statistique émergente entre le refroidissement obtenu dans les simulations de modification du rayonnement solaire, et le refroidissement induit par les éruptions volcaniques majeures dans les simulations historiques. Sur la base de plusieurs jeux d'observations, nous avons évalué la réponse des modèles aux éruptions et ainsi contraint la réponse à la modification du rayonnement solaire, réduisant son efficacité potentielle de 20% et l'incertitude associée de 40%. Par la suite, nous nous sommes intéressés à la réponse du cycle du carbone et avons montré que les changements climatiques induits par cette forme de géo-ingénierie tendent à stimuler les puits de carbone continentaux et océaniques. Nous avons cependant pointé l'incertitude qui entoure les processus responsables de cette augmentation, et également la réversibilité du cycle du carbone en cas d'arrêt de la géo-ingénierie. Malgré le renforcement des puits naturels de carbone, ce dernier résultat confirme que cette forme de géo-ingénierie ne peut être considérée comme une technique d'atténuation du fait de la non pérennité du stockage additionnel des émissions anthropiques de carbone dans les réservoirs océanique et terrestre. Enfin, nous nous sommes intéressés à d'autres sources d'incertitudes, liées au choix du protocole expérimental ou du modèle mis en oeuvre. Nous avons en particulier mis en lumière l’influence potentielle de la stratosphère et de son couplage avec la circulation troposphérique sur la réponse régionale des modèles à nos latitudes. / The IPCC Special Report (SR1.5) published in October 2018 is unequivocal. Global warming reached 1°C above preindustrial level in 2017 and atmospheric concentrations of CO2 passed 400 parts per million. Human activities have already substantially altered the Earth's climate. The assessment of low emission scenarios that limit global warming to 2°C above preindustrial levels shows that we are now facing an unprecedented scientific, technological and civilizational challenge, and stipulates that each year lost for mitigation makes the prospect of a real climate "disaster" a little more plausible. In this alarming context, solar radiation modification techniques are increasingly studied as a short-term alternative in order to limit the impacts of dangerous global warming, before the implementation and/or feasibility of sufficiently effective mitigation techniques. Earth System Models remain the only tool to investigate the extent to which these techniques could be used to counteract global warming. The main purpose of this thesis is to quantify and narrow uncertainties in model response to geoengineering simulations such as solar radiation modification, with special attention to side-effects on water and carbon cycles. First, we have used available simulations from GeoMIP, and identified an emerging statistical link between the cooling obtained in solar radiation management simulations, and the cooling induced by major volcanic eruptions in the historical simulations. Using several observational datasets, we have evaluated the model response to volcanic eruptions and, thereby, constrained the response to this geoengineering technique, reducing its potential cooling efficiency by 20%, and the associated uncertainty by 40%. Subsequently, we have focused on the carbon cycle response and have shown that climatic changes induced by this form of geoengineering tends to stimulate continental and oceanic carbon sinks. However, we have pointed out the uncertainty surrounding the processes responsible for this increase, and also the reversibility of the carbon cycle in case of stopping geoengineering. Despite the enhancement of the natural carbon sinks, this last result confirms that this form of geoengineering cannot be considered as a mitigation technique because of the unsustainability of the additional storage of anthropogenic carbon emissions into ocean and terrestrial reservoirs. Finally, we have looked at other sources of uncertainty related to the choice of the implemented experiment design or model. We have in particular highlighted the potentiel influence of the stratosphere and its coupling with the tropospheric dynamics on the regional response in the northern midlatitudes.

Multi-services cover crops (MSCC) grown during fallow period between two cash crops provide various ecosystem services. Among species used as MSCC, crucifers can efficiently prevent nitrate and sulphate leaching by catching residual soil mineral nitrogen (N) and sulphur (S) afterthe preceding cash crop (N and S catch crop services). Crucifers also have a unique capacity to suppress pathogens due to the biocidal hydrolysis products of endogenous secondary metabolites called glucosinolates (GSL). The aim of our study was to assess the provision of various ecosystem services linked to N, S cycles and biocontrol potential for a wide range of bispecific crucifer-legume mixtures in comparison to sole cover crops of legume and crucifer. We carried out experiments in 2 contrasted sites (Toulouse and Orléans regions, France) during 2 years in order to assess these services and the compatibility of various bi-specific crucifer-legume mixtures. We tested a great diversity of species, such as i) crucifers : rape, white mustard, Indian mustard, Ethiopian mustard, turnip, turnip rape, radish and rocket, and ii) legumes: Egyptian clover, crimson clover, common vetch, purple vetch, hairy vetch, pea, soya bean, faba bean, and white lupin. Our study demonstrated that crucifer-legume mixtures can provide and mutualize various ecosystem services by reaching from 2 thirds (GSL production, S and N green manure) to the same level ofservice (N and S catch crop) than the best sole family of species. GSL profile and concentration did not change in mixtures meaning that crucifer-pests interactions were identical. Through a literature review we also illustrated that biocontrol services of crucifers could be largely maintained in crucifer-legume mixtures for a wide range of pathogens and weeds while reducing potential disservices on beneficials and increasing N related service

Les traitements phytosanitaires intensifs en viticulture, conjugués aux flux de ruissellement, se traduisent par l'arrivée de cuivre dans les bassins d'orage (BO). Des phénomènes de bioatténuation impliquant la microflore et les macrophytes s'observent, mais les niveaux d'épuration sont souvent faibles et variables. La phytoextraction du Cu est une technique intéressante in situ mais sa lenteur la pénalise. La bioaugmentation couplée à la phytoremédiation est une solution pour augmenter la vitesse d'extraction. L'étude a consisté à sélectionner un triplet «bactérie-plante-sorbant » afin d'extraire le Cu du sédiment et de réduire sa teneur dans les eaux en sortie de BO. Les trois composantes ont ensuite été assemblées dans des microcosmes remplis d'un mélange sable-sédiment reproduisant les caractéristiques d'un BO de référence. Sur 564 isolats bactériens cultivables, 84 ont montré une capacité à complexer les métaux et l'isolat n°l06 a été retenu pour sa capacité à complexer le Cu. Des trois macrophytes testés, Phragmites australis, espèce retenue dans la suite de l'étude, a accumulé le plus de Cu dans les parties aériennes. Enfin, la pulpe de betterave s'est révélée être le sorbant le plus efficace dans une matrice complexe et en présence d'herbicides. Des expériences en microcosmes, mettant enjeu le triplet sélectionné, ont été réalisées. La localisation de la pulpe de betterave en sortie de microcosmes a réduit de 20% les quantités de Cu exportées par les eaux en atteignant un abattement de 95%. La phytoextraction du Cu a été augmentée par 1,7 grâce à la bioaugmentation dans le cas d'un régime hydraulique semi-continu et d'une inoculation répétée de l'isolat n°106. / Intensive pesticides use in viticulture combined with runoff often result in amounts of Cu getting to storm basins (SB). Biological pesticide mitigation has been observed and related to the role of natural macrophyte together with their associated microflora. Nevertheless, low and variable mitigation levels are most often reported. Cu phytoextraction is a promising in situ technology but requires time. Bioaugmentation-assisted phytoextraction is a new technology that may enhance the phytoextraction rate. The study consisted in selecting the best "microorganism-plant-sorbent" association in order to extract Cu from sediments and mitigate Cu load in SB outlet waters. The association of these three selected components has been studied in SB-scaled microcosms filled with a sand-sediment mixture to a better understanding of the depollution process feasability. Among the 564 isolates extracted from SB sediments, 84 were able to complex metals and isolate 106 was selected for the process implementation on the base of its ability to complex Cu. On the 3 studied macrophytes, Phragmites australis accumulated more Cu in aerial parts. Finally, sugar beet pulp has been selected as the best Cu sorbant in mixture with herbicides and in a complex matrix. Microcosm experiments that associated the best three components were carried out. Results showed that sugar beet pulp located at the outlet of microcosms reduced significantly (20 %) Cu amounts in outlet waters to reach a mitigation rate of 95%. Cu extraction in aerial parts of P. australis has been improved by a factor of 1,7 thanks to an intermittent wate Joad, with drying and rewetting periods along with repeated inoculations.