Le but principal du présent travail est ainsi de réaliser une expérience de mélange par la turbulence, dans laquelle il est possible de déterminer et de quantifier les temps de cohérence des différentes échelles spatiales des fluctuations du champ de vitesse et du champ de concentration qu'il transporte et mélange. La turbulence est ici voisine de la situation idéale statistiquement homogène et isotrope, et la configuration est conçue pour qu'il en soit de même pour le champ de concentration. La turbulence est créée par une grille placée perpendiculairement à un écoulement uniforme à l'extérieur des couches limites qui se développent le long des parois de la veine d'essais à section carrée constante. L'écoulement de la présente étude est un écoulement d'eau, dans lequel le champ de concentration est celui d'une solution de Rhodamine B injectée au niveau de la grille à travers des injecteurs équi-répartis le long des barreaux de celle-ci. Ce choix, dicté par la technique de mesure du champ de concentration par Fluorescence Induite par Laser, permet en outre de mesurer le champ de vitesse par une autre technique optique, elle aussi non-intrusive. Pour se rapprocher le plus de la théorie d'un mélange idéal statistiquement homogène et isotrope sans vitesse moyenne, on considère dans l'expérience, conformément à l'hypothèse de Taylor, que toutes les échelles associées à chacun de ces champs, sont convectés à la vitesse moyenne U de l'écoulement, et l'on suit une "boîte de turbulence" qui se déplace à cette vitesse le long de la veine. Par suite déterminer l'état de la turbulence en un point donné de cette boite à l'instant t et à l'instant t'=t+dt, revient à l'étudier dans l'expérience à t à l'abscisse x de la veine d'essai, et à t' à l'abscisse x+dx , avec dx=Udt, où se trouve le point de la boîte aux deux instants successifs. Les résultats expérimentaux concernant les échelles pour lesquelles l'isotropie statistique est satisfaite, permettent alors de vérifier une phénoménologie de l'évolution de la cohérence temporelle des diverses échelles spatiales du champ des fluctuations de concentration fondée sur les idées de Comte-Bellot et Corrsin. Cette expérience, est en outre l'occasion de donner des résultats sur les densités de probabilité de diverses propriétés statistiques des champs de fluctuation de vitesse.

S'appuyant sur l'exemple du mouflon méditerranéen Ovis gmelini musimon × Ovis sp. et sur plusieurs échelles spatio-temporelles, nous avions pour objectifs dans cette étude de mieux comprendre comment ces animaux modulent leurs comportements dans l'espace et/ou dans le temps face à l'hétérogénéité et la dynamique de leur environnement et de leurs propres besoins. Une revue du régime alimentaire du mouflon au sein de son aire de répartition mondiale nous a permis de vérifier l'importance des graminées chez cette espèce tout en révélant l'étendue des variations de son comportement alimentaire. Proposant une approche originale pour mesurer indirectement la qualité de son habitat, nous avons aussi évalué les conséquences de la répartition hétérogène de ces ressources alimentaires sur la masse corporelle des mâles de la population du massif du Caroux-Espinouse (Hérault). C'est à partir d'un suivi par colliers GPS dans cette population que nous avons ensuite mis en évidence une sélection de l'habitat nettement divergente entre les sexes au printemps et en été. Ce processus comportemental s'organise alors en une hiérarchie de décisions. Les choix des femelles sont d'abord largement dictés par les conditions qui devraient assurer la survie de leur progéniture, tandis que les mâles se concentrent sur les habitats offrant les meilleures conditions d'alimentation et une bonne protection thermique en été. A fine échelle, nos travaux montrent de nettes modulations de ces choix et des relations fortes entre comportements spatiaux et temporels chez ce ruminant, lui permettant de faire face au compromis nourriture/couverture. Nous nous sommes aussi intéressés de près à l'influence des activités humaines sur le comportement de cette espèce. Nous montrons que la chasse a des conséquences plus importantes que le tourisme, avec des réponses durant les périodes risquées mais aussi quand le risque est moindre à l'échelle journalière, et des effets y compris dans un espace protégé. Dans un contexte de changements globaux et de pressions anthropiques accrues, la mise en évidence de l'influence de l'hétérogénéité de l'habitat, du climat, des activités humaines et de leurs dynamiques respectives sur le comportement d'un grand herbivore devrait aider à mieux cerner les relations entre ces espèces et leurs habitats et à améliorer leur gestion. / Using Mediterranean mouflon Ovis gmelini musimon × Ovis sp. as a case study and based on several spatio-temporal scales, we aimed at better understanding how animals' choices change in space and/or time according to environmental heterogeneity and dynamics, and to own needs. A review on mouflon's diet across its range at the world level allowed us to confirm the importance of grass for this species, but also to reveal the wide variation in its foraging behaviour. Using an original approach allowing an indirect measure of habitat quality, we also evaluated the consequences of the heterogeneous distribution of foraging resources on the body mass of rams from the population of the Caroux-Espinouse massif (southern France). Based on data from a GPS monitoring in this population, we revealed sex-specific habitat selection during spring and summer. This behavioural process results from a hierarchy of decisions. Females' choices are mostly driven by the conditions that should ensure lamb survival, whereas males select the habitats providing the best foraging conditions and high thermal cover during summer. At fine scale, choices concurrently varied in space and time allowing this ruminant to cope with the food/cover trade-off. We also focused on the influence of human activities on the behaviour of this species. We showed that hunting had more marked consequences than tourism, with responses during both high and low-risk periods at the daily scale, and a spill-over effect in a protected area. In a context of global changes and increasing human pressures, revealing the influence of habitat heterogeneity, climate, human activities and of their relative dynamics on the behaviour of a large herbivore may help to better grasp the relationships between these species and their habitats and to improve their management.

Bien que les travaux existants aient montré que les noms sans déterminant étaient particulièrement fréquents dans les syntagmes prépositionnels, les mécanismes régissant leur emploi dans les SP demeurent assez mal connus. Cette thèse présente les résultats d’une étude de corpus synchronique portant sur certains SP spatio-temporels sans déterminant de l’anglais et du français. Nous montrons que ces SP sont extrêmement hétérogènes sur le plan syntaxique, lexical, sémantique et pragmatique ; ils s’inscrivent sur un gradient allant d’expressions pleinement figées et opaques à des séquences transparentes, modifiables et productives. Nos données n’étayent pas l’hypothèse d’un phénomène unifié et strictement grammatical. Cependant, ces SP ne peuvent être simplement considérés comme une collection d’anomalies sans rapport les unes avec les autres ; certains d’entre eux appartiennent à des groupements productifs dans lesquels la syntaxe marquée va de pair avec un sens marqué. Les différences entre les SP anglais et français peuvent tenir soit à la productivité des groupements, soit à leurs caractéristiques sémantiques et/ou pragmatiques, qui reflètent la place et la saillance des noms sans déterminant dans les deux langues. Ce travail montre que l’application de l’analyse constructionnelle à ces SP éclaire leur intégration dans le système linguistique tout en permettant une typologie fine ; il suggère que des interactions plus importantes entre phraséologie et grammaire des constructions seraient particulièrement intéressantes pour l’étude des « moules » phraséologiques et des expressions polylexicales syntaxiquement marquées. / Although previous research has shown that bare nouns are particularly frequent in prepositional phrases, the mechanisms underlying their use in PPs remain a relatively understudied topic. This thesis presents the results of a synchronic, corpus-based analysis of several groups of English and French spatio-temporal PPs. The case studies show that determinerless PPs are syntactically, lexically, semantically and pragmatically highly heterogeneous, ranging from fully fixed, opaque expressions to transparent, modifiable and productive sequences. The corpus data does not support the hypothesis of a unified, strictly grammatical phenomenon. However, these PPs cannot be explained away as a mere collection of unrelated anomalies; some of them cluster into productive sub-groupings in which marked syntax correlates with marked meaning. The differences between the French and English PPs can pertain either to the productivity of the groupings, or to their semantic and/or pragmatic properties. In the latter case, the contrasts reflect the place and salience of bare noun constructions in each language. The application of constructional analysis to the PPs is shown to be an illuminating way of accounting for their integration into the linguistic system whilst allowing for a fine-grained typology. This thesis argues that a greater interaction between phraseology and construction grammar would be of particular interest for the study of phraseological “patterns” and syntactically marked multi-word constructs.

Cette thèse concerne l’étude de la propagation d’ondes acoustiques dans des structures hétérogènes. Le but essentiel de ces travaux est de confronter des résultats d’expériences numériques effectuées dans le domaine physique (espace, temps) à des prédictions analytiques pour la propagation des ondes de surface SH le long d’un demi-espace stratifié périodique produisant des spectres discontinus de dispersion pour les ondes, ainsi que pour la diffusion multiple dans des milieux aléatoires inclusionnaires (fissures, cavités). Le code numérique FDTD développé lors de cette étude a permis, en autres choses, de corroborer quantitativement les fenêtres spectrales théoriques d’existence des ondes de surface dans les demi-espaces périodiques,ainsi que de montrer des zones de validité fréquentielles des approches analytiques de diffusion multiple concernant les propriétés effectives de milieux aléatoires. / The study is concerned with acoustic waves in elastic media with a different nature of in homogeneity consisting in either periodically continuous or piece wise variation of material properties, or in random sets of defects embedded into a homogeneous matrix, with a given statistical distribution. The scope of problems is topical in non-destructive testing and other applications of ultrasound.Theoretical methods describing involved acoustic phenomena (complex dispersion features, coherent wave in random media, ensemble average techniques) often rely on certain a priori assumptions which render numerical verification especially important.The thesis presents results of analytical modelling of the propagation of surface acoustic waves along periodic half-space, for which the dispersion spectrum is rather complex (discontinuous spectrum of propagation for the surface waves). A 2nd order FDTD numerical code has been developed in order to perform numerical experiments in the space and time domains, and to corroborate the analytical predictions in the frequency domain. A good agreement of simulated results with analytical modelling demonstrates applicability and consistency of the numerical tool. Finally, the code has been used for extracting numerically the coherent wave regime (mean wave over ensemble averaging of the positions of scatterers) for the acoustic propagation in different types of populations of randomly distributed scatterers. The results indicate ranges of validity of some multiple scattering analytical techniques.

L’évolution des systèmes de capture des données concernant les objets mobiles a donné naissance à de nouvelles générations d’applications dans différents domaines. Les données capturées, communément appelées « trajectoires », sont au cœur des applications qui analysent et supervisent le trafic routier, maritime et aérien ou également celles qui optimisent le transport public. Elles sont aussi exploitées dans les domaines du jeu vidéo, du cinéma, du sport et dans le domaine de la biologie animale pour l’étude des comportements, par les systèmes de capture des mouvements. Aujourd’hui, les données produites par ces capteurs sont des données brutes à caractère spatio-temporel qui cachent des informations sémantiquement riches et enrichissantes pour un expert. L’objectif de cette thèse est d’associer automatiquement aux données spatio-temporelles des descriptions ou des concepts liés au comportement des objets mobiles, interprétables par les humains, mais surtout par les machines. Partant de ce constat, nous proposons un processus partant de l’expérience des objets mobiles de monde réel, notamment le bateau et l’avion, vers un modèle ontologique générique pour la trajectoire. Nous présentons quelques requêtes qui intéressent les experts du domaine et qui montrent l’impossibilité d’exploiter les trajectoires dans leurs états bruts. En effet, l’analyse de ces requêtes fait ressortir trois types de composantes sémantiques : thématique, spatiale et temporelle. Ces composantes doivent être rattachées aux données des trajectoires ce qui conduit à introduire un processus d’annotation qui transforme les trajectoires brutes en trajectoires sémantiques. Pour exploiter les trajectoires sémantiques, on construit une ontologie de haut niveau pour le domaine de la trajectoire qui modélise les données brutes et leurs annotations. Vu le besoin d’un raisonnement complet avec des concepts et des opérateurs spatiaux et temporaux, nous proposons la solution de réutilisation des ontologies de temps et d’espace. Dans cette thèse, nous présentons aussi notre travail issu d’une collaboration avec une équipe de recherche qui s’intéresse à l’analyse et à la compréhension des comportements des mammifères marins dans leur milieu naturel. Nous détaillons le processus utilisé dans les deux premiers domaines, qui part des données brutes représentant les déplacements des phoques jusqu’au modèle ontologique de trajectoire des phoques. Nous accordons une attention particulière à l’apport de l’ontologie de haut niveau définissant un cadre contextuel pour l’ontologie du domaine d’application. Enfin, cette thèse présente la difficulté de mise en œuvre sur des données de taille réelle (des centaines de milliers d’individus) lors du raisonnement à travers les mécanismes d’inférence utilisant des règles métiers. / The evolution of systems capture data on moving objects has given birth to new generations of applications in various fields. Captured data, commonly called ”trajectories”, are at the heart of applications that analyze and monitor road, maritime and air traffic or also those that optimize public transport. They are also used in the video game, movies, sports and field biology to study animal behavior, by motion capture systems. Today, the data produced by these sensors are raw spatio-temporal characters hiding semantically rich and meaningful informations to an expert data. So, the objective of this thesis is to automatically associate the spatio-temporal data descriptions or concepts related to the behavior of moving objects, interpreted by humans, but also by machines. Based on this observation, we propose a process based on the experience of real-world moving objects, including vessel and plane, to an ontological model for the generic path. We present some applications of interest to experts in the field and show the inability to use the paths in their raw state. Indeed, the analysis of these queries identified three types of semantic components : thematic, spatial and temporal. These components must be attached to data paths leading to enter an annotation that transforms raw semantic paths process trajectories. To exploit the semantic trajectories, we construct a high-level ontology for the domain of the path which models the raw data and their annotations. Given the need of complete reasoning with concepts and spatial and temporal operators, we propose the solution for reuse of ontologies time space. In this thesis, we also present our results from a collaboration with a research team that focuses on the analysis and understanding of the behavior of marine mammals in their natural environment. We describe the process used in the first two areas, which share raw data representing the movement of seals to ontological trajectory model seals. We pay particular attention to the contribution of the upper ontology defined in a contextual framework for ontology application. Finally, this thesis presents the difficulty of implementation on real data size (hundreds of thousands) when reasoning through inference mechanisms using business rules.

Cette thèse présente un cadre de travail d'analyse de trajectoires contenant une phase de prétraitement et un processus d’extraction de trajectoires d’objets mobiles. Le cadre offre des fonctions visuelles reflétant le comportement d'évolution des motifs de trajectoires. L'originalité de l’approche est d’allier extraction de motifs fréquents, extraction de motifs émergents et analyse formelle de concepts pour analyser les trajectoires. A partir des données de trajectoires, les méthodes proposées détectent et caractérisent les comportements d'évolution des motifs. Trois contributions sont proposées : Une méthode d'analyse des trajectoires, basée sur les concepts formels fréquents, est utilisée pour détecter les différents comportements d’évolution de trajectoires dans le temps. Ces comportements sont “latents”, "emerging", "decreasing", "lost" et "jumping". Ils caractérisent la dynamique de la mobilité par rapport à l'espace urbain et le temps. Les comportements détectés sont visualisés sur des cartes générées automatiquement à différents niveaux spatio-temporels pour affiner l'analyse de la mobilité dans une zone donnée de la ville. Une deuxième méthode basée sur l'extraction de concepts formels séquentiels fréquents a également été proposée pour exploiter la direction des mouvements dans la détection de l'évolution. Enfin, une méthode de prédiction basée sur les chaînes de Markov est présentée pour prévoir le comportement d’évolution dans la future période pour une région. Ces trois méthodes sont évaluées sur ensembles de données réelles . Les résultats expérimentaux obtenus sur ces données valident la pertinence de la proposition et l'utilité des cartes produites / This dissertation presents a trajectory analysis framework, which includes both a preprocessing phase and trajectory mining process. Furthermore, the framework offers visual functions that reflect trajectory patterns evolution behavior. The originality of the mining process is to leverage frequent emergent pattern mining and formal concept analysis for moving objects trajectories. These methods detect and characterize pattern evolution behaviors bound to time in trajectory data. Three contributions are proposed: (1) a method for analyzing trajectories based on frequent formal concepts is used to detect different trajectory patterns evolution over time. These behaviors are "latent", "emerging", "decreasing", "lost" and "jumping". They characterize the dynamics of mobility related to urban spaces and time. The detected behaviors are automatically visualized on generated maps with different spatio-temporal levels to refine the analysis of mobility in a given area of the city, (2) a second trajectory analysis framework that is based on sequential concept lattice extraction is also proposed to exploit the movement direction in the evolution detection process, and (3) prediction method based on Markov chain is presented to predict the evolution behavior in the future period for a region. These three methods are evaluated on two real-world datasets. The obtained experimental results from these data show the relevance of the proposal and the utility of the generated maps

Dans l'Arctique, le risque de transmission de maladies zoonotiques comme la rage est encore une préoccupation pour la santé publique, avec plusieurs cas rapportés chaque année chez différentes espèces animales. L’interface entre la faune sauvage, les animaux domestiques et les humains pour la transmission de maladies sera en augmentation en raison des pressions grandissantes du développement anthropique et du réchauffement climatique. Les interactions directes entre les chiens domestiques des villages nordiques et les renards sauvages, les principales sources d’exposition à la rage, sont des évènements critiques pour l’exposition des humains au virus, mais très peu d’études se sont attardées à ce sujet. Les objectifs de ce projet sont 1- de décrire et de quantifier l’activité spatiale et temporelle des renards et des chiens libres et d’identifier les facteurs anthropiques et environnementaux qui influencent leur présence à proximité et dans les villages nordiques, 2- de quantifier les contacts directs et le potentiel d’interactions entre les renards et les chiens libres afin de mieux identifier les périodes et les zones avec un risque de transmission de la rage, 3- de comparer et discuter des résultats de l’activité des renards et des chiens libres et leur potentiel d’interactions entre les deux villages nordiques à l’étude et 4- d’identifier des méthodes de gestion pour diminuer les opportunités d’interactions entre les renards et les chiens libres. Afin de détecter la présence des deux carnivores, un réseau de caméras automatiques a été installé sur une grille spatiale autour et à l’intérieur de deux villages typiques du Nord, Kuujjuaq (près de la limite des arbres) et Inukjuak (à > 100 km de la limite des arbres). Pour chaque station caméra, différents facteurs anthropiques et environnementaux ont été évalués (distance au dépotoir, distance à l’aéroport, densité d’habitations, densité de chiens de traîneau, distance aux rues, distance à l’eau, indice de végétation). Les contacts directs et les indices d’interaction ont été calculés pour évaluer le potentiel d’interactions entre les renards et les chiens libres. Les opportunités d’interactions entre les renards et les chiens sont plus élevées à l’aube et au crépuscule pendant les mois d'octobre et de novembre en périphérie des deux villages, particulièrement près des chiens de traîneau et légèrement près du dépotoir municipal (KU) et de l’aéroport (IN). Les renards roux et les renards arctiques ont été observés à proximité et dans les deux villages, mais les renards roux sont plus souvent observés à Kuujjuaq (87% des observations) qu’à Inukjuak (renards arctiques : 74% des observations), ce qui reflète également des particularités biotiques et abiotiques uniques à chaque village. Les résultats suggèrent que les opportunités d’interactions entre les renards et les chiens représentent un risque d’exposition à la rage pour les chiens et les humains, et possiblement pour d’autres pathogènes nordiques transmissibles entre les chiens et la faune. Cependant, les évènements de contacts directs interspécifiques renard-chien sont rares et les opportunités d’interactions sont concentrées dans le temps et dans des zones restreintes, ce qui peut aider à cibler des mesures préventives visant à limiter les évènements de transmission. Cette étude fournit la première documentation sur l'activité des renards et leurs interactions avec les chiens libres dans les villages de l'Arctique. L’application d’une approche « Une seule Santé » devrait être utilisée pour prévenir ou diminuer le risque de transmission de la rage entre les renards et les chiens. / In the Arctic, the risk of transmission of zoonotic diseases like rabies is still a public health concern, with several cases reported each year in different animal species. The interface between wildlife, domestic animals and humans for disease transmission will be increasing due to pressures from anthropogenic development and global warming. Direct interactions between domestic dogs in northern communities and wild foxes, the main source of rabies exposure, are critical of human exposure to the virus, but very few studies have focused on this. The objectives of this project are 1- to describe and quantify the spatial and temporal activity of free-ranging dogs and foxes, and identify the anthropogenic and environmental factors that influence their presence near and within northern villages, 2- to quantify direct contacts and the potential for interactions between free-ranging dogs and foxes in order to better identify periods and areas of higher risk of rabies transmission, 3- to compare and contrast dog-fox activity and interactions between the two northern villages under study, and 4- to identify management methods to reduce opportunities for fox-dog interactions. To detect the presence of the two carnivores, we set up a network of automatic cameras near and within two typical northern villages, i.e., Kuujjuaq (near the tree line) and Inukjuak (> 100 km from the tree line). For each camera, different anthropogenic and environmental factors were evaluated (distance to the landfill, distance to the airport, density of dwellings, density of sled dogs, distance to streets, distance to water, vegetation index). Direct contacts and interaction index were calculated to assess the potential for interactions between foxes and free-roaming dogs. Interaction opportunities between foxes and dogs are more likely to occur at dawn and dusk during the months of October and November, and on the outskirts of both villages, particularly near sled dogs and slightly nearer to the landfill (KU) and the airport (IN). Red and Arctic foxes were observed in and around both villages, but red foxes were more frequently observed in Kuujjuaq (87% of observations) while Arctic foxes were more frequent in Inukjuak (74% of observations), which also reflects the biotic and abiotic particularities specific to each village. These results suggest that fox-dog contacts around and within the village are likely, posing a real risk of peri-domestic rabies transmission to dogs and humans, and possibly for other northern pathogens transmissible between wildlife and dogs. Nevertheless, interspecific direct contact events are rare and interaction opportunities are concentrated in time and space, which may help target preventive measures aimed at limiting transmission events. This study provides the first documentation on the activity of foxes and their interactions with dogs and humans in Arctic communities. Considering the potential risk-by-proximity described in our study, a “One Health” approach could be applied to prevent or lower fox-dog rabies transmission.

Depuis l’avènement de l’agriculture productiviste, les paysages des zones d’intensification agricole des pays industrialisés ont été marqués par la perte sévère de leur diversité et la dégradation de leurs fonctions environnementales, récréatives, esthétiques et sociales. Au moment où la qualité des paysages constitue un facteur clé du dynamisme des collectivités rurales, il devient urgent de développer des stratégies d’aménagement aptes à réintroduire le caractère multifonctionnel de ces paysages. Dans ce contexte, cette thèse propose un éclairage sur les enjeux d’aménagement de ces paysages sous l’angle des approches dialectiques en paysage issues de la Holistic Landscape Ecology. En développant un modèle conceptuel des trajectoires des paysages s’inscrivant dans les approches intégrées en paysage, elle établit une double lecture des dynamiques physico-spatiale et socioculturelle des paysages des zones d’intensification agricole afin d’en arriver à qualifier les écarts entre celles-ci. Pour y parvenir, elle prend appui sur une étude de cas d’un bassin versant agricole du sud du Québec. En puisant tantôt dans l’écologie du paysage, tantôt dans la sociologie du paysage, les résultats de cette thèse soulignent d’une part le poids des forces politiques et économiques dans le façonnement de ces paysages. Mais ils révèlent également le rôle des valorisations paysagères des agriculteurs dans la modulation de ces forces. Plus encore, l’étude des dynamiques socioculturelles révèle une diversité au sein des populations locales au plan des valorisations de ces paysages et des pratiques qui les façonnent qui vient renouveler l’image d’uniformité de ces territoires. Le maintien et l’accentuation de cette diversité apparaissent susceptibles de contribuer significativement à la réintroduction du caractère multifonctionnel des paysages au sein des zones d’intensification agricole. Des pistes concrètes pour l’aménagement concluent cette thèse. / Since the advent of productivist agriculture, the landscapes in areas of intensive agriculture of industrialized countries have been affected by a drastic reduction in their diversity and the degradation of their environmental, recreational and aesthetic functions. At a time when the quality of landscapes is a key factor in the vitality of rural communities, it is becoming urgent to develop management strategies designed to reintroduce the multifunctional nature of these landscapes. Within this context, this thesis proposes to address the landscape management issues of areas of intensive agriculture under the perspective of dialectic approaches in landscape studies originating from Holistic Landscape Ecology. By developing a conceptual model of landscape trajectories, based on integrated landscape methods, it establishes a double interpretation of the physical-spatial and the social-cultural dynamics of the landscapes in areas of intensive agriculture in order to assess the degree of divergence between the two. To achieve this, an agricultural watershed of southern Québec was used as a case study. Sometimes using landscape ecology, sometimes using landscape sociology, the results of this thesis underline the strong influence of political forces in the shaping of these landscapes. However, they also reveal the important role of the landscape values of farmers in altering these forces. Moreover, the study of the social-cultural dynamics reveals that a diversity of landscape valuations, and of practices affecting landscapes, coexist within local populations, thus shedding new light on the usual image of uniformity of these landscapes. The maintenance and increase of this diversity appears likely to contribute significantly to the reintroduction of the multifunctional character of landscapes within areas of intensive agriculture. Concrete management recommendations conclude this thesis.

La désinfection de l’eau de consommation et des piscines induit la formation de sous-produits (SPD) potentiellement nocifs pour la santé, parmi lesquels les trihalométhanes (THM), les acides haloacétiques (HAA) et les chloramines (CAM). La difficulté d’estimer l’exposition humaine à ces SPD empêche de cerner précisément les risques sanitaires possiblement associés (i.e., cancérigènes, reprotoxiques, irritatifs). Nos travaux s’articulent autour d’une méthodologie consistant à intégrer des données d’occurrence environnementales à des modèles toxicocinétiques à base physiologique (TCBP) pour améliorer les mesures de l’exposition aux SPD. Cette approche multidisciplinaire veut prendre en compte de manière aussi appropriée que possible les deux composantes majeures des variations de cette exposition : les variations spatio-temporelles des niveaux de contamination environnementale et l’impact des différences inter- et intra-individuelles sur les niveaux biologiques. Cette thèse, organisée en deux volets qui explorent chacun successivement des aspects environnemental et biologique de la problématique, vise à contribuer au développement de cette stratégie innovante d’estimation de l’exposition et, plus généralement, à des meilleures pratiques en la matière. Le premier volet de la thèse s’intéresse à l’exposition en milieu domestique (i.e., résultant de l’utilisation de l’eau potable au domicile) et est consacré au cas complexe des THM, les plus abondants et volatils des SPD, absorbables par ingestion mais aussi par inhalation et voie percutanée. Les articles I et II, constitutifs de ce volet, documentent spécifiquement la question des variations inter- et intra- journalières de présence des SPD en réseau et de leurs impacts sur les estimateurs de l’exposition biologique. Ils décrivent l’amplitude et la diversité des variations à court terme des niveaux environnementaux, présentent les difficultés à proposer une façon systématique et « épidémiologiquement » pratique de les modéliser et proposent, de manière originale, une évaluation des mésestimations, somme toute modestes, des mesures biologiques de l’exposition résultant de leurs non-prise en compte. Le deuxième volet de la thèse se penche sur l’exposition aux SPD en piscine, d’un intérêt grandissant au niveau international, et se restreint au cas jugé prioritaire des piscines publiques intérieures. Ce volet envisage, pour quantifier l’exposition dans ce contexte particulier, l’extension de l’approche méthodologique préconisée, élaborée originellement pour application dans un contexte domestique : d’abord, à travers une analyse approfondie des variations des niveaux de contamination (eau, air) des SPD en piscine en vue de les modéliser (article III); puis en examinant, dans le cas particulier du chloroforme, le THM le plus abondant, la possibilité d’utiliser la modélisation TCBP pour simuler des expositions en piscine (article IV). Les résultats mettent notamment en évidence la difficulté d’appréhender précisément la contamination environnementale autrement que par un échantillonnage in situ tandis que la modélisation TCBP apparait, sur le plan toxicologique, comme l’outil le plus pertinent à ce jour, notamment au regard des autres approches existantes, mais qu’il convient d’améliorer pour mieux prédire les niveaux d’exposition biologique. Finalement, ces travaux illustrent la pertinence et la nécessité d’une approche multidisciplinaire et intégratrice et suggère, sur cette base, les pistes à explorer en priorité pour mieux évaluer l’exposition aux SPD et, in fine, cerner véritablement les risques sanitaires qui en résultent. / Disinfection of drinking and swimming pool waters disinfection is unavoidable but induces the formation of by-products (DBPs), such as trihalomethanes (THMs), haloacetic acids (HAAs) and chloramines (CAMs), that could be harmful to human health. The still challenging DBP exposure assessment prevent their suspected adverse effects (i.e., cancers, adverse pregnancy outcomes, irritations) to be clearly established. A methodology has been conceptualized which consists of integrating environmental occurrence data with physiologically based toxicokinetic (PBTK) modeling to improve DBP exposure assessment. It was designed to allow both spatial and temporal variations of the environmental contamination and the biological impacts of between- and within- individual differences to be accounted for. This thesis comprised of two parts. Each one investigates successively both environmental and biological aspects. The objective is to contribute to the development of an innovative integrated strategy and to the definition of best practices for DBP exposure assessment. The first part of the thesis, comprising papers I and II, focuses on household exposure (i.e., resulting from drinking water use at home) and on THMs, the most abundant and volatile DBPs that can be absorbed not only by ingestion but also by inhalation and dermal absorption. These two papers investigate particularly the short-term (day-to-day and within-day) variations of THM levels in the drinking water and then their impact on the internal exposure indicators. They described the amplitudes and the diversity of the environmental variations, failed to model them in a systematic and practical way for epidemiological purposes but assessed, for the first time, their impacts on the predicted biological levels which appeared quite low. The second part concerns the exposure to DBPs in swimming pool which is of a growing international interest. Only the allegedly worrying case of public indoor swimming pool was regarded. This section focuses on the feasibility of using the previously mentioned approach, which was first designed for dealing with household exposure, for DBP exposure assessment in swimming pools. First, Paper III investigated the occurrence and spatial and temporal variations of DBPs in both water and air of swimming pools to model them. Focusing on chloroform, the most abundant THM, Paper IV examined the ability and reliability of PBTK modeling to simulate various swimming pool exposure events and predict the resulting biological levels in individuals. The results show, among other things, the difficulty of explaining precisely the environmental contamination and point out the necessity to carry out a minimal in situ sampling to monitor the environmental levels of DBPs. Compared to other approaches, PBTK modeling is a powerful but still to be improved tool for predicting swimming pool exposure. Eventually, these works underline the relevance and the necessity of a multidisciplinary and integrating approach for better estimating exposure to DBPs and therefore health risks. Further issues that should be addressed are recommended.

Les abeilles sont des pollinisateurs essentiels pour les cultures et les plantes sauvages, mais l'intensification des pratiques agricoles a engendré une baisse importante de leur abondance et diversité. Afin de protéger efficacement les abeilles dans les paysages agricoles, il est nécessaire d'avoir une meilleure connaissance de leurs patrons de diversité. L'objectif général de cette thèse était de déterminer les patrons spatio-temporels de la diversité des abeilles et l'utilisation des ressource fleuries dans un système agricole intensif. L'échantillonnage spatialement extensif de l'activité de butinage des abeilles sauvages et domestiques nous a permis de recenser 45040 individus (29314 abeilles domestiques et 15726 sauvages), appartenant à 192 espèces recensées à l'échelle territoriale. Cette diversité représente près de 20% de la richesse des espèces apiformes connues à l'échelle nationale. Cette communauté est caractérisée par une forte proportion d'espèces rares (28,8%) et de fortes variations temporelles et spatiales, en particulier de l'échelle locale jusqu'à 10-20 km2. L'importance des habitats semi-naturels pour soutenir les populations d'abeilles sauvages a été confirmée dans cette étude. Durant les périodes de floraison des cultures oléagineuses, les abeilles sauvages étaient étroitement associées aux habitats semi-naturels alors que les abeilles domestiques ont montré une nette préférence pour les cultures à floraison massive. La diversité des abeilles sauvages dans les habitats semi- naturels était 3-4 fois supérieure à celle observée dans le colza ou le tournesol. L'importance de certains facteurs écologiques clefs pour la diversité des abeilles, comme la richesse floristique locale et la quantité d'habitats semi-naturels dans le paysage, a été confirmée et quantifiée. Il a également été démontré que ces effets varient en fonction de la saison et de l'échelle spatiale. Ces résultats mettent en évidence les processus écologiques responsables des partons de diversité des abeilles à différentes échelles spatiales, et peuvent contribuer à optimiser la conception des mesures de conservation visant à promouvoir la diversité des abeilles dans les agrosystèmes intensifs. / Bees are essential pollinators for crops and wild plants, but theintensification of agricultural practices have contributed to a significantdecline in their abundance and diversity. To effectively protect andpromote the bee fauna in agroecosystems, a better knowledge of theirdiversity patterns is required. The over-arching objective of this thesiswas to determine the spatial and temporal patterns of bee diversity andfloral resource use in an intensive agricultural system in western France.A spatially extensive survey of foraging wild bees and honey bees returned45.040 individual records at the territorial scale (29.314 honey bees and15.726 wild bees), representing 192 species, i.e. nearly 20% of the speciesrichness reported at the national scale. The bee community wascharacterised by a large proportion of uncommon species (28.8 %) and bysignificant temporal and spatial variations of the diversity, especially atlocal scales up to 10-20 km2. The importance of semi-natural habitats forsustaining wild bee populations was highlighted in this study. Duringoleaginous crop flowering periods, wild bees were tightly associated withsemi-natural habitats while honey bees have shown a clear preference formass-flowering crops. The diversity of foraging wild bees was 3-4 timesgreater in semi-natural habitats than in oilseed rape or sunflower fields.The importance of some keystone ecological correlates of bee diversity,such as the local floral richness and the amount of semi-natural habitatsin the vicinity, has been confirmed and quantified. It was also evidencedthat their effect varies among seasons and spatial scales. These resultshighlight the ecological processes underlying bee diversity patterns atdifferent spatial scales, and further help to optimise the efficiency ofconservation measures intended to promote bee diversity in intensiveagrosystems.