Seed dispersal mutualisms, including seed dispersal by ants, are critical to the assembly of communities and the function of ecosystems. However, the consequences of human-caused global change factors, such as habitat fragmentation and climate change, for the future of these mutualisms are not fully understood. My dissertation consists of five chapters that investigated the effects of habitat fragmentation and climate change on ants and their seed dispersal mutualisms. Chapter 1 is an introduction that provides background information on habitat fragmentation and anthropogenic climate change and their impacts on biodiversity. In Chapter 1, I also introduce my study system of ant-mediated seed dispersal mutualisms, myrmecochory. My next two chapters (Chapters 2 and 3) explored the effects of reconnecting fragmented habitat patches with corridors in restored longleaf pine savanna systems in South Carolina. We used a landscape scale experiment to investigate how reducing isolation affects the assembly of ant communities over time (Chapter 2) and seed dispersal of the myrmecochorous forb, Piriqueta cistoides (Chapter 3). For Chapter 2, we found evidence that both habitat connectivity and edge effects underly the effects of corridors on ant communities over time. We found that connected patches accumulated ant species faster than isolated patches over time suggesting that corridors function by facilitating colonization. We also found evidence that edge effects play a role with greater ant functional group diversity in patches with higher edge than patches with lower edge amounts. For Chapter 3, we also found evidence of corridor and edge effects with ants dispersing seeds of P. cistoides longer distances in patches connected via corridors than isolated patches, but only in the center of patches. In Chapter 4, we investigated the effects of predicted climate change scenarios for seed dispersal mutualisms in eastern deciduous forests. For this chapter, we conducted a mesocosm experiment in which we crossed temperature with altered precipitation magnitude and frequency. Our mesocosms contained a common spring ephemeral wildflower, Sanguinaria canadensis, and whole colonies of their mutualist seed disperser, Aphaenogaster rudis. This design allowed us to collect high-resolution data on how ants interacted with seeds under different climate change scenarios that incorporated warming temperatures and altered precipitation. We found that warming effects depended on the precipitation treatment with negative effects of warming on the collection of seeds by ants under historical precipitation regimes and positive effects of warming under simulated precipitation conditions altered under predicted climate change. Finally, Chapter 5 describes my general conclusions from this body of work. Taken together, the research making up my dissertation provides valuable insights into how changing environmental conditions under habitat fragmentation and climate change may alter ant seed dispersal mutualisms. Importantly, we often found that the impacts of global change were context dependent and that our experiments were important tools in disentangling that context dependency. Further, this work demonstrates the value of understanding the basic ecology of the interactions among organisms. Understanding the natural history of organisms across changing environmental conditions will benefit the ways in which we conserve and restore ecosystems in a fragmented and warmer world. / Doctor of Philosophy / Most plants and animals engage in mutualisms, which are interactions between species in which both benefit from interacting with each other. The focus of this dissertation are the impacts of human-caused environmental change on the mutualism between ants and plants in which ants move a plant's seeds. The dispersal of ant-dispersed plants is considered a mutualism because the ants receive a food reward in the form of a fat- and protein-rich appendage that grows on the seed while the seeds of the plant get moved to a better location for germination. The mutualisms between ants and the plants they disperse are critical to how plants are distributed in many ecosystems, yet the consequences of human-caused environmental change, such as habitat loss and climate change, for these mutualisms are not fully understood. My dissertation consists of five chapters that investigated the effects of habitat fragmentation (the breaking apart of larger habitats into smaller, more isolated patches as a result of habitat loss) and climate change on ants and their seed dispersal mutualisms. My first chapter introduces background on the consequences of habitat fragmentation and climate change on organisms, ant seed dispersal mutualisms, and the potential effects of altered environmental conditions on seed dispersal by ants. My second two chapters (Chapters 2 and 3) explored the effects of reconnecting isolated habitat patches with habitat corridors (strips of habitat restored between the isolated habitat patches). In restored longleaf pine savanna systems in South Carolina, we used a long-term, landscape scale experiment to study how increasing connectivity and changing the shape of habitats via corridors affects ant community diversity over time (Chapter 2) and seed dispersal of the ant-dispersed plant, pitted stripeseed (Piriqueta cistoides) (Chapter 3). For Chapter 2, we found both habitat connectivity and patch shape effects underly the effects of corridors on ant community over time. We found that connected patches accumulated ant species faster than isolated patch types which suggests that corridors may function by facilitating colonization into the patches they connect. We also found evidence that patch shape plays a role in supporting greater ant functional group diversity in patches with greater perimeter (more edge habitat) than patches with less perimeter (less edge habitat). We found that ants in patches with more edge habitat represented a greater number of functional groups, which are categories that describe the roles ants play in ecosystems. For Chapter 3, we also found evidence of corridor and patch shape effects with ants dispersing seeds of pitted stripeseed longer distances in patches connected via corridors than isolated patches, but only in the center of patches. In Chapter 4, we investigated the effects of predicted climate change scenarios on seed dispersal mutualisms in eastern deciduous forests. For this chapter, we conducted an experiment in which we crossed temperature with altered precipitation in mesocosms, which are small, simulated ecosystems that allowed us to investigate the effects of warming and altered precipitation in a controlled setting. Our mesocosms contained a common spring ephemeral wildflower, bloodroot (Sanguinaria canadensis), and whole colonies of their mutualist seed disperser, winnow ants (Aphaenogaster rudis). We found that the effects of warming temperatures depended on the precipitation treatment. Warming had a negative effect on the number of seeds collected by ants under historical precipitation regimes, but a positive effect under simulated precipitation conditions under predicted climate change (higher in magnitude and lower in frequency). Finally, Chapter 5 describes my general conclusions from this body of work. Taken together, the research making up my dissertation provides valuable insights into how changing environmental conditions under habitat fragmentation and climate change may alter ant seed dispersal mutualisms. Importantly, we often found that the impacts of global change were context dependent. Our experiments were important tools in disentangling that context dependency. Further, this work demonstrates the value of understanding the basic ecology of the interactions among organisms. Understanding the natural history of organisms, especially their responses to changing environmental conditions, will ultimately benefit the ways in which we conserve and restore ecosystems in a fragmented and warmer world.

Existing cancer treatments, while perhaps proving effective in being destructive of tumours, can also cause significant damage to surrounding healthy tissue. This can cause severe side effects which one would wish to avoid. In order to improve the localisation of the inflicted damage in the tumours, as well as increase the actual damage itself when using X-rays as therapy, the potential effect of attaching a high Z atom into the DNA of the cancer cells as markers or antenna for the X-rays is investigated. The larger size and higher absorption cross section of the iodine makes it favourable for this purpose, as it becomes more sensitive to the X-rays. This has been studied for a single stranded DNA molecule which is three bases long, loaded with iodine, using quantum mechanical/molecular dynamical simulations in SIESTA. The purpose was to study in what way the presence of the iodine affected and possibly increased the fragmentation of the molecule due to ionisation of the 2p orbital and the following Auger cascade, as well as use the results to better interpret mass over charge spectra from experiments. If the molecule fragments more, it becomes more difficult for the cell to repair it and thus perform effective DNA replication. It has been found that by matching the X-rays to above the 2p orbital of the iodine, the parent molecule fragments into much more and smaller remains, than when matching the X-rays to below this edge, meaning an increased damage when using the high Z atom. In addition to this, the results in this thesis provide a complement to existing experimental data, contributing with detailed information about specific fragmentation pathways of the molecule, facilitating the interpretation of mass over charge spectra from experiments.

L'utilisation de la torche à plasma comme technologie de fragmentation thermique du roc fait actuellement partie des projets de recherche axés sur les technologies émergentes de la rupture du roc sans explosif menés par un consortium composé d'entreprises minières et de Ressources naturelles Canada. Afin de vérifier l'applicabilité de cette technologie pour l'exploitation des gisements métallifères filoniens de l'Abitibi, la méthodologie proposée permet d'estimer la productivité et le coût de production en fonction des différentes technologies, activités et tâches nécessaires à l'extraction du minerai d'un chantier type. Pour l'activité extraction du minerai, les données d'entrée sont estimées à partir d'un modèle statistique issu de l'analyse des essais planifiés pour la torche à plasma alors que pour les autres activités, les modèles sont alimentés par des données issues de la littérature ou de l'utilisateur. Les activités et tâches listées pour l'exploitation du chantier type sont organisées suivant une séquence de minage adaptée à ce projet et permettant l'exploitation en continu d'un gisement filonien. La méthodologie s'appuie sur des données limitées sur la fragmentation thermique par torche à plasma et nécessite des hypothèses cohérentes avec l'environnement de travail. Cependant, en travaillant sur des modèles flexibles et ajustables, et en augmentant le nombre de données, la productivité de cette technologie innovante peut être affinée et son influence sur le coût de production peut être déterminée, ce qui permet à terme, de vérifier son applicabilité et ce, au fur et à mesure de l'avancement de la recherche expérimentale sur la torche à plasma.

Le phénomène grandissant de morcèlement des forêts boréales matures est une source de préoccupation importante pour l'industrie forestière du Québec en raison de l'augmentation des coûts d'approvisionnement qu'il induit. Effectivement, les déplacements de machinerie plus fréquents ainsi que l'augmentation du nombre de chemins à aménager impactent la rentabilité des opérations forestières en forêt morcelée. L'évolution de ce contexte impose la recherche de solutions, incluant l'adaptation des systèmes de récolte utilisés, qui n'ont que très peu été étudiées à ce jour. Le principal objectif de cette maîtrise est d'identifier des systèmes adaptés à la récolte de forêts morcelées, permettant d'amoindrir l'impact financier du morcellement sur l'approvisionnement. Toutes les alternatives possibles se doivent d'être considérées dans la réflexion menant à l'implantation de solutions en forêt. Une approche de sélection employant des analyses successives fut préconisée, de manière à sélectionner itérativement un sous-ensemble de solutions potentielles. Dans un premier temps, une revue exhaustive des systèmes de récolte permit d'en décrire plus de 1 000 différents. De ce nombre, vingt-huit furent retenus pour leur potentiel d'application en forêt morcelée. Ceux-ci furent comparés à l'aide d'un modèle d'évaluation multicritère impliquant des experts. Sept systèmes se démarquèrent des autres, mettant en évidence l'intérêt de considérer l'implantation de systèmes actuellement inexistants au Québec. Une simulation déterministe fut réalisée afin d'estimer les coûts des solutions potentielles et ainsi affiner l'identification de la meilleure alternative. Les résultats démontrent le potentiel du système de bois tronçonnés utilisant des camions auto-chargeurs à grue détachable en contexte de forêt morcelée. L'utilisation du porteur pour charger les camions est également une alternative intéressante, notamment pour la simplicité de son adaptation par rapport au système de bois tronçonnés classique. Il serait à présent intéressant de tester ces systèmes dans un contexte opérationnel contrôlé avant d'en proposer un déploiement à plus grande échelle. / Fragmentation in mature boreal forests is a growing concern for the forest industry of Quebec, due to the increase of wood procurement costs. The more frequent machine relocations and the increasing number of roads to build and maintain compromise the profitability of fragmented operations. This changing reality needs to be addressed, starting with re-evaluating the current operational systems used in fragmented forests, which have received little attention so far. The objective of this master's degree is to identify the most cost-effective harvest systems in fragmented forests. Doing so requires a methodology compatible with the evaluation of a very wide range of potential solutions that can be implemented in these forests. The elaborated approach is based on subsequent analysis gradually reducing the number of alternatives and precising the identification of the best subset. First, an in-depth review of harvest systems resulted in the description of over 1,000 distinct alternatives. Only twenty-eight were considered as conceivable alternatives in the studied context. A multi-criteria evaluation approach involving experts from the forest industry revealed the superiority of seven potential solutions. Lastly, a deterministic simulation model was developed to estimate the harvest costs associated with each system in case studies and narrow down the selection of the best alternative. The results demonstrate the potential of the cross-cut timber system using self-loading trucks with detachable cranes in a fragmented forest context. Of the seven systems, the cut-to-length systems using either removable crane self-loader trucks or forwarders to load trucks presented lower costs in fragmented forest stands. It would now be interesting to test these systems in a controlled operational context before considering large-scale implementation.

Les substances synthétisées par les bactéries du genre Bacillus présentent un grand intérêt en raison de leurs nombreuses activités antimicrobiennes. L’objectif de ce travail a consisté à mettre au point un protocole analytique fiable pour extraire ces substances, et les caractériser par spectrométrie de masse et par leurs activités biologiques. Une première approche par spectrométrie de masse MALDI-ToF ne nous a pas donné de résultats satisfaisants en raison d’un phénomène de suppression spectrale. Une seconde stratégie d’étude combinant deux techniques analytiques a alors été envisagée. Les composés et les familles lipopeptidiques ont d’abord été séparés par chromatographie liquide analytique et analysés en ligne en mode de couplage ESI-IT. Ensuite les fractions collectées ont été caractérisées par spectrométrie de masse MALDI-Q-ToF (et ESI-Q-ToF) pour déterminer les masses exactes et obtenir des spectres de fragmentation complémentaires des premiers. Ce procédé nous a permis d’établir des critères d’identification des composés et des familles de lipopeptides de structures connues. Cette caractérisation est basée sur des temps de rétention en chromatographie, des mesures de masses exactes et sur des schémas de fragmentations. Nous avons fait de même avec les composés non identifiés et ensuite évalué leur activité biologique en réalisant des tests de diffusion sur agar. Cette stratégie d’étude permet de faire un criblage de l’ensemble des biomolécules produites par des souches de Bacillus et de relier une structure à une activité biologique. Ce protocole, mis au point pour des cultures réalisées en milieu liquide, a ensuite été adapté aux cultures sur boîtes de Pétri pour pouvoir analyser les composés produits à l’échelle de la colonie bactérienne. / Compounds produced by Bacillus bacteria present a major interest because of their biological activities. The aim of this work was to develop a reliable analytical methodology to extract these compounds, and to characterize them by mass spectrometry and by their biological activities. A first approach by MALDI-ToF mass spectrometry doesn’t give satisfactory results because of strong spectral suppression effects. Therefore, we have designed a second strategy which combined two analytical technologies. First, compounds and lipopeptides families were separated by analytical liquid chromatography and analysed by ESI-IT. Then, collected fractions were characterized by MALDI-Q-ToF (and ESI-Q-ToF) in order to determine accurate mass measurements and obtain complementary product ion spectra. This process led us to establish identification criteria of compounds and lipopeptides families which have known structures. This characterization is based of retention times in chromatography, accrurate mass measurements and fragmentation schemes. We have achieved the same experiments with non identified compounds and then assessed their biological activity by agar well diffusion test.This strategy allows to obtain a screening of whole of the biomolecules produced by bacillus strains and establishes a link between structure and biological activity. This methodology, designed for cultures in liquid medium, was then adapted to cultures in Petri disches in order to analyse compounds producted at the bacterial colony scale.

Cette thèse est consacrée à l'étude de systèmes subissant des coagulations et fragmentations successives. Dans le cas déterministe, on travaille avec des solutions mesures de l'équation de coagulation - multifragmentation. On étudie aussi la contrepartie stochastique de ces systèmes : les processus de coalescence - multifragmentation qui sont des processus de Markov à sauts. Dans un premier temps, on étudie le phénomène de coagulation seul. D'un côté, l'équation de Smoluchowski est une équation intégro-différentielle déterministe. D'un autre côté, on considère le processus stochastique connu sous le nom de Marcus-Lushnikov qui peut être regardé comme une approximation de la solution de l'équation de Smoluchowski. Nous étudions la vitesse de convergence par rapport à la distance de type Wassertein $d_{lambda}$ entre les mesures lorsque le nombre de particules tend vers l'infini. Notre étude est basée sur l'homogénéité du noyau de coagulation $K$.On complémente les calculs pour obtenir un résultat qui peut être interprété comme une généralisation de la Loi des Grands Nombres. Des conditions générales et suffisantes sur des mesures discrètes et continues $mu_0$ sont données pour qu'une suite de mesures $mu_0^n$ à support compact existe. On a donc trouvé un taux de convergence satisfaisant du processus Marcus-Lushnikov vers la solution de l'équation de Smoluchowski par rapport à la distance de type Wassertein $d_{lambda}$ égale à $1/sqrt{n}$.Dans un deuxième temps on présente les résultats des simulations ayant pour objectif de vérifier numériquement le taux de convergence déduit précédemment pour les noyaux de coagulation qui y sont étudiés. Finalement, on considère un modèle prenant en compte aussi un phénomène de fragmentation où un nombre infini de fragments à chaque dislocation est permis. Dans la première partie on considère le cas déterministe, dans la deuxième partie on étudie un processus stochastique qui peut être interprété comme la version macroscopique de ce modèle. D'abord, on considère l'équation intégro-partielle différentielle de coagulation - multifragmentation qui décrit l'évolution en temps de la concentration $mu_t(x)$ de particules de masse $x>0$. Le noyau de coagulation $K$ est supposé satisfaire une propriété de $lambda$-homogénéité pour $lambdain(0,1]$, le noyau de fragmentation $F$ est supposé borné et la mesure $beta$ sur l'ensemble de ratios est conservative. Lorsque le moment d'ordre $lambda$ de la condition initial $mu_0$ est fini, on est capable de montrer existence et unicité d'une solution mesure de l'équation de coagulation - multifragmentation. Ensuite, on considère la version stochastique de cette équation, le processus de coalescence - fragmentation est un processus de Markov càdlàg avec espace d'états l'ensemble de suites ordonnées et est défini par un générateur infinitésimal donné. On a utilisé une représentation Poissonienne de ce processus et la distance $delta_{lambda}$ entre deux processus. Grâce à cette méthode on est capable de construire une version finie de ce processus et de coupler deux processus démarrant d'états initiaux différents. Lorsque l'état initial possède un moment d'ordre $lambda$ fini, on prouve existence et unicité de ces processus comme la limite de suites de processus finis. Tout comme dans le cas déterministe, le noyau de coagulation $K$ est supposé satisfaire une propriété d'homogénéité. Les hypothèses concernant la mesure $beta$ sont exactement les mêmes. D'un autre côté, le noyau de fragmentation $F$ est supposé borné sur tout compact dans $(0,infty)$. Ce résultat est meilleur que celui du cas déterministe, cette amélioration est due à la propriété intrinsèque de masse totale non-explosive que possède un système avec un moment fini d'ordre $lambda$ / This thesis is devoted to the study of systems of particles undergoing successive coagulations and fragmentations. In the deterministic case, we deal with measure-valued solutions of the coagulation - multifragmentation equation. We also study, on the other hand, its stochastic counterpart: coalescence - multifragmentation Markov processes. A first chapter is devoted to the presentation of the mathematical tools used in this thesis and to the discussion on some topics treated in the following chapters. n Chapter 1 we only take into account coagulation phenomena. We consider the Smoluchowski equation (which is deterministic) and the Marcus-Lushnikov process (the stochastic version) which can be seen as an approximation of the Smoluchowski equation. We derive a satisfying rate of convergence of the Marcus-Lushnikov process toward the solution to Smoluchowski's coagulation equation. The result applies to a class of homogeneous-like coagulation kernels with homogeneity degree ranging in $(-infty,1]$. It relies on the use of the Wasserstein-type distance $d_{lambda}$, which has shown to be particularly well-adapted to coalescence phenomena. It was introduced and used in preceding works. In Chapter 2 we perform some simulations in order to confirm numerically the rate of convergence deduced in Chapter ref{Chapter1} for the kernels studied in this chapter.medskip Finally, in Chapter 3 we add a fragmentation phenomena and consider a coagulation multiple-fragmentation equation, which describes the concentration $c_t(x)$ of particles of mass $x in (0,infty)$ at the instant $t geq 0$. We study the existence and uniqueness of measured-valued solutions to this equation for homogeneous-like kernels of homogeneity parameter $lambda in (0,1]$ and bounded fragmentation kernels, although a possibly infinite number of fragments is considered. We also study a stochastic counterpart of this equation where a similar result is shown. We prove existence of such a process for a larger set of fragmentation kernels, namely we relax the boundedness hypothesis. In both cases, the initial state has a finite $lambda$-moment

Pour contribuer à la compréhension des processus d'arrachement et de fragmentation de la roche par l'explosif en ciel ouvert, le travail de recherche présenté dans ce mémoire vise à affiner les techniques empiriques de prédiction de fragmentation existantes. Un programme expérimental conséquent réalisé en échelle réelle sur site minier apporte des données ainsi que de nouveaux éléments par rapport à l'existant dans la littérature. En particulier, une comparaison entre résultats de tirs de charge unique et résultats de tirs à plusieurs charges est faite. Dans le contexte roche/explosif du site test, les résultats démontrent que le bénéfice industriel d'une prédiction charge par charge est limité. Une approche numérique a été mise en œuvre en parallèle du travail expérimental ; elle met à contribution un modèle rhéologique d'endommagement développé spécifiquement pour l'étude de laf ragmentation par l'explosif (Rouabhi, 2004). Des calculs 2D avec réduction d'échelle ont été réalisés ; l'utilisation d'un tel modèle d'endommagement s'avère indispensable, et la nécessité de coupler dans le futur les effets des ondes de choc et des gaz d'explosion dans la modélisation est soulignée. On explique par ailleurs de manière originale les résultats d'une étude expérimentale en laboratoire (Miklautsch et al., 2002). En fin de mémoire, plusieurs méthodologies de prédiction charge par charge aisément reproductibles sont testées et ajustées aux résultats du programme expérimental. On finit par montrer que la meilleure méthode offre même davantage de précision lorsqu'elle est appliquée avec les paramètres moyens des tirs et non charge par charge. / To contribute in the understanding of rock breakage and fragmentation processes in open pit blasting, the herein presented research aims at refining existing empirical fragmentation prediction techniques. A comprehensive full-scale experimental program has been conducted in an open pit mine and analyzed. The experiments yield data as well as enlightenments with respect to existing literature on blasting experiments. In particular, single-hole and multiple-hole blasting results are compared. In the test site's rock/explosives context, results demonstrate that industrial benefits from a hole-by-hole prediction are limited. A numerical approach has been developed in parallel to experimental work; it takes advantage of adamage behaviour law specifically designed for fragmentation by explosives (Rouabhi, 2004). 2D calculations with scale reduction are made; the use of such a behaviour law is shown to be essential, and it is outlined that coupling shock wave & explosive gases effects should be sought in future modelling work. Moreover, results observed in a laboratory scale experimental study (Miklautsch, 2002) are explained in an original way. At the end of the thesis, several hole-by-hole prediction methods – which can easily be reproduced –are tested and fitted with results from the full-scale blasting experiments. In the end, it is shown that the most accurate method obtained, when used with mean blast pattern parameters instead of hole-by-hole information, actually provides an even more accurate prediction.

Le passage du XXe au XXIe siècle a été accompagné d’intenses transformationssociospatiales, qui mettent en échec l’avenir de la ville. D’un côté, des processusd’individualisation et de segmentation sociale s’accroissent et articulément produisent ou réitèrent les inégalités. D’autre côté et de façon dialectique, la production de tissus urbains de plus en plus dispersés se confirme, caractérisée par des discontinuités territoriales et des densités variables du centre vers la périphérie. Dans ce contexte, l’urbanisation se diffuse mondialement, affecte tous les espaces et articule des différentes échelles, de façon à produire l’urbain au-delà des villes. Au Brésil, spécialement à partir des années 1970, les transformations sociospatiales mentionnées ci-dessus se sont liées à des processus de modernisation nationaux. Les métropoles de Curitiba et de Brasilia se sont développées dans cette période, chacune à sa manière, mais de façon plus accentuée à Brasilia. Toutes deux ont néanmoins été marquées par des inégalités et par la dispersion urbaine. Deux objectifs ont orienté la discussion proposée dans cette thèse : examiner la corrélation entre dispersion urbaine et fragmentation sociospatiale ; et expliquer comment ces deux processus se réalisent à Brasilia et à Curitiba. La recherche comparative a été menée à partir d’études et recherches sur les deux villes ainsi que directement dans leurs agglomérations. Des observations, des visites de terrain dans les zones résidentielles fermées et dans les villes de la périphérie métropolitaine ont été faites, mais aussi des entretiens avec des résidents. De ce fait, le cadre analytique de la thèse permet de comprendre qu’il y a, à Curitiba et surtout à Brasilia, des logiques fragmentaires qui favorisent la dissolution de l’unité morphologique tant par la dispersion des tissus urbains que par la segmentation sociale et la reproduction des inégalités. Ceci contribue à la création de limites à la mise en place du droit à la ville comme droit à la différence et amène à une nécessaire réflexion sur la notion de justice spatiale comme moyen approprier de surmonter les inégalités. / The passage from the 20th to the 21st centuries has accompanied intense socio-spatial transformations, which have questioned the future of city. On one side,processes of individualisation and social segmentation grow and combine or reiterate inequalities. On the other side and in dialectical way, the production of increasingly dispersed urban tissues is confirmed, i.e., they are characterised by territorial discontinuity and alternating densities from centre to periphery. In this context, urbanisation becomes globally diffused, affects all spaces and articulates different scales in order to produce the urban beyond the cities. In Brazil, especially from the 1970s, the mentioned socio-spatial transformations have occurred and connected to national processes of modernisation. The metropolises of Curitiba and Brasilia developed in this period by different ways. Both of them havebeen marked by inequalities and urban dispersion, but Brasilia experienced itoverwhelmingly. Two aims guided then the discussion proposed in this Ph.D. dissertation: to examine connection between urban dispersion and socio-spatialfragmentation; and to explain how these processes take place in Brasilia and Curitiba. The comparative research has concerned studies and researches about bothcities, but also has counted on a direct way, i.e., through observations, visits togated communities and to cities in the metropolitan agglomerations’ peripheries;some inhabitants were also interviewed. Therefore, the analytical framework of thedissertation helps to understand that there is, in Curitiba and especially in Brasilia, a fragmentary logics that promotes the dissolution of morphologic unit. That happens through the dispersion of urban tissues, social segmentation and reproduction of inequalities, and this is a limit to the right to city as being a right to difference. A necessary reflection about the notion of spatial justice appears then as an appropriate means to seek for overcoming inequalities. / A passagem do século XX para o XXI faz-se acompanhar de transformações socioespaciais intensas, as quais têm colocado em xeque o futuro da cidade. De umlado, registra-se a ampliação dos processos de individualização e segmentaçãosocial, que combinados produzem ou reiteram desigualdades. De outro, dialeticamentearticulado, verifica-se a produção de tecidos urbanos cada vez mais dispersos,caracterizados por descontinuidade territorial e densidades alternantesdo centro à periferia. No bojo desses processos, a urbanização torna-se mundialmente difusa, afetando todos os espaços e articulando diferentes escalas, deforma a produzir o urbano para além das cidades. No Brasil, especialmente a partir dos anos 1970, as transformações socioespaciais supramencionadas também ocorreram, atreladas a processos nacionais de modernização. As metrópoles de Curitiba e de Brasília desenvolveram-se nesse período, cada uma a seu modo, marcadas por desigualdade e dispersão urbana, mais acentuadas na segunda que na primeira. Dois objetivos orientam, portanto, a discussão proposta nesta tese: examinar as correlações entre dispersão urbana e fragmentação socioespacial; e explicar como esses processos se realizam em Brasília e Curitiba. A investigação, de cunho comparativo, foi feita a partir de estudos e pesquisas sobre as duas capitais e também diretamente nas duas aglomerações por meio de observações, visitas a áreas residenciais fechadas e cidades do entorno metropolitano, onde foram entrevistados moradores. Assim, o quadro analítico da tese possibilita entender que há, em Curitiba e especialmente em Brasília, lógicas fragmentárias que favorecem a dissolução da unidade morfológica, seja pela dispersão dos tecidos urbanos, seja pela segmentação social e reprodução das desigualdades, o que se configura em limite à realização do direito à cidade como direito à diferença. Isso leva a uma necessária reflexão sobre a noção de justiça espacial como meio mais adequado para basear a busca pela superação das desigualdades.

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Ce travail de thèse porte sur l’étude théorique de la fragmentation de petits agrégats carbonés et d’hydrocarbures neutres par le modèle statistique Micarocanonical Metropolis Monte Carlo (MMMC). Ce modèle décrit, à contrainte d’énergie fixée, l’espace des phases associé à tous les degrés de liberté accessibles au système (partitions des masses, mouvements de translation et de rotation, spin et moment angulaire des fragments, etc.). Les ingrédients de base du modèle (énergies de dissociation, géométries, fréquences de vibration etc.) doivent être obtenus par un calcul ab initio. Ils ont été calculés à l’aide de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) au niveau de calcul B3LYP/6-311+G(3df). Les probabilités obtenues des voies de fragmentation en fonction de l’énergie d’excitation, ont été comparées aux données expérimentales obtenues auprès du Tandem. Des faisceaux de haute vitesse (projectile de Cn+ à v = 2.6 u.a. et de CnH+ à v = 4.5 u.a.) entraient en interaction avec les noyaux d’hélium. Tous les rapports de branchement des voies de fragmentation des Cn (n ≤ 9) et des CnH (n ≤ 4) résultant de capture électroniques ont été mesurés. La distribution d’énergie d’excitation de l’agrégat parent a du être ajustée pour que les mesures expérimentales soient reproduites d’une façon optimale, à l’aide de deux algorithmes : Non-Negative Least Squares et backtracing Bayesien. La comparaison des probabilités théoriques et expérimentales montre un bon accord global. Les deux algorithmes de minimisation ont convergé vers des distributions d’énergie déposée présentant des pics. Ces pics pourraient être la signature d’états moléculaires spécifiques jouant un rôle dans la fragmentation du cluster. / This thesis deals with the theoretical study of the fragmentation of small neutral carbon and hydrocarbon clusters using a statistical model called Microcanonical Metropolis Monte Carlo (MMMC). This model describes, at a given energy, the phase space associated with all the degrees of freedom accessible to the system (partition of the mass, translation and rotation, spin and angular momentum of the fragments, etc.). The basic ingredients of the model (cluster geometries, dissociation energies, harmonic frequencies, etc.) are obtained, for both the parent cluster and the fragments, by an ab initio calculation. These parameters were calculated using the density functional theory (DFT) at the B3LYP/6-311+G(3df) level. The results obtained for the probabilities of the fragmentation channels as a function of the excitation energy, were compared with the experimental data obtained at the Orsay Tandem. High velocity cluster beams (v = 2.6 u.a. Cn+ and v = 4.5 u.a. CnH+ projectiles) interacted with helium atoms. All the branching ratios of the fragmentation channels of Cn (n ≤ 9) and CnH (n ≤ 4) resulting from electron captures were measured. The deposited energy distributions were adjusted so that the experimental measurements were optimally reproduced. Two algorithms were used: Non-Negative Least Squares and Bayesien backtracing. The comparison of the theoretical and experimental probabilities shows a good global agreement. Both algorithms result in deposited energy distributions showing peaks. These peaks could be the signatures of specific molecular states which may play a role in the cluster fragmentation.