The rapid urbanization and industrialization has led to an increase of disposal petroleum hydrocarbons (PHC) and trace elements (TE) into the environment. These pollutants are considered as the most toxic contaminants in the world due to their persistence in the environment, and the long range of toxicological effects for living beings when their concentrations exceed critical thresholds. Recent concerns regarding the environmental contamination have initiated the development of several remediation technologies, including physico-chemical, biological and Dig and Dump approaches. In my thesis, gentle soil remediation options (GRO) were investigated at different scales for the reclamation of PHC and TE co-contaminated soil. In the first part of my thesis, laboratory experiments were performed to characterize PHC and TE contaminated soil as well as the indigenous microorganisms (bacteria and fungi) present in these contaminated soils. It was found that the studied aged contaminated soil had a negative effect on earthworm’s development and Lepidium sativum biomass. Moreover, a high respiration of microorganisms attributed to the transformation/ mineralization of organic matter or/and organic pollutants was observed. This presence of viable microorganisms suggested an adaptation of microorganisms to the contaminant. Further results showed that the long-term exposure of soil microorganisms to high PHC concentration and the type of isolation culture media did not influence the ability of isolates to effectively degrade PHC. However, phylogenic affiliation had a strong effect on PHC biodegradation. In the second part of my thesis, preliminary studies in greenhouse trials were performed to investigate the ability of Medicago sativa assisted by compost in the greenhouse aided-phytoremediation of PHC and TE. The results clearly showed that compost amendment into the soil promoted PHC degradation, M. sativa growth and survival, and phytoextraction of TE. Residual risk assessment after the phytoremediation trial also showed a positive effect of compost amendment on plant growth and earthworm development. Pilot-scale ecopile experiment carried out in the third part of this thesis allow a reduction of up to 80% of PHC and 20% of metals after 17 months. My thesis showed that alfalfa (M. sativa) and sunflower (Helianthus annus) plants were suitable for phytodegradation of PHC and phytoextraction of TE. The outcomes of my thesis can be extend to other plants and they bring a new level of understanding that can be helpful for further full-scale phytoremediation studies. / L'urbanisation rapide et les activités industrielles ont abouti à la contamination de l’environnement par les hydrocarbures pétroliers (HP) et les éléments traces (ET). Ces composés sont particulièrement toxiques en raison de leur persistance dans l'environnement, et de leurs effets toxicologiques sur les êtres vivants quand les concentrations de ceux-ci dépassent des seuils critiques. Les préoccupations de plus en plus croissantes sur la contamination de l'environnement ont favorisé le développement de plusieurs technologies de remédiation des sites contaminés par les approches biologiques, physico-chimiques et par l’excavation et l’entreposage. Dans cette thèse, des options douces d'assainissement des sols (ODA) ont été utilisées à différentes échelles pour la remédiation des sols contaminés par des mélanges des HP et des ET. Dans la première partie de ma thèse, des expériences en laboratoire ont été effectuées dans le but de caractériser les sols contaminés et les micro-organismes autochtones (bactéries et champignons) qu’ils contiennent. Malgré la contamination ancienne du sol, les résultats obtenus montrent des effets négatifs des contaminants sur le développement des lombrics et la biomasse de Lepidium sativum. En outre, une respiration élevée de microorganismes, attribuée à la transformation / minéralisation de la matière organique et / ou des polluants organiques a été observée. Cette présence de micro-organismes viables dans les sols contaminés suggère leur adaptation aux contaminants. Toutefois, d'autres résultats ont montré que l'exposition à long terme des microorganismes du sol à de fortes concentrations en HP et le type de milieu de culture utilisé pour l'isolation n'influencent pas la capacité des isolats microbiens à dégrader efficacement les HP. Cette capacité de biodégradation des HP est liée à la phylogénie des microorganismes. Dans la deuxième partie de cette thèse, les études préliminaires en serre ont été réalisées dans le but d’évaluer l’efficacité de phytoremédiation en utilisant Medicago sativa assistée par l’ajout du compost. Les résultats ont montré dans cette expérience que l’ajout du compost dans le sol favorise la dégradation des HP, la croissance et la survie de M. sativa, ainsi que la phytoextraction des ET. L’évaluation des risques résiduels après la phytoremédiation a également montré un effet positif de l'amendement du sol en compost sur la croissance des plantes et le développement des lombrics. L’expérience pilote réalisée sur le terrain dans la troisième partie de ma thèse a permis une réduction de 80% des HP et de 20% des ET après 17 mois. Ma thèse a démontré que la luzerne (M. sativa) et le tournesol (Helianthus annus) sont des choix judicieux de plantes pour la phytodégradation des HP et pour la phytoextraction des ET. Les résultats qui en résultent sont utiles pour d’autres études de phytoremédiation à grande échelle. / Den snabba urbaniseringen och industrialiseringen har lett till en ökning av petroleumkolväten (PHC) och olika spårämnen (TE) i miljön. Dessa föroreningar anses vara de mest giftiga föroreningarna i världen på grund av att de stannar kvar i miljön samt att de har toxikologisk påverkan på levande varelser. På senare tid har oron för dessa miljöföroreningar lett till utvecklingen av flera saneringstekniker, såsom fysiska, kemiska och biologiska metoder. I denna avhandling undersöktes enkla marksaneringsalternativ (GRO) på olika nivåer, för återvinning av PHC och TE från förorenad jord. I den första delen av denna avhandling, utfördes laboratorieförsök för att karakterisera PHC- och TE-förorenad jord samt av de inhemska mikroorganismerna (bakterier och svampar) som förekommer i dessa förorenade jordar. Det konstaterades att den studerade förorenade jorden hade en negativ inverkan på daggmaskars utveckling och biomassan av L. sativum. Dessutom kunde den höga respirationen bland mikroorganismerna tillskrivas omvandlingen och mineraliseringen av organiskt material och/eller de organiska föroreningar som observerades. Denna närvaro av livsdugliga mikroorganismer antydde att mikroorganismerna anpassat sig till föroreningssituationen på platsen. Ytterligare resultat visade dock att den långvariga exponeringen av höga PHC-koncentrationer i isolerade odlingsmedier, för mikroorganismer i jorden, inte påverkade förmågan för dessa att effektivt bryta ned PHC. Dock hade den fylogenetiska tillhörigheten en stark påverkan på bionedbrytning av PHC. I den andra delen av denna avhandling genomfördes preliminära studier i växthus där förmågan hos M. sativa undersöktes, med hjälp av kompost, gällande den växthusstödda fytosaneringen av PHC och TE. Resultaten visade att inblanding av kompost i jorden främjade nedbrytningen av PHC, tillväxten och överlevnadsgraden av M. sativa och fytoextraktion av Pb. Återstående riskbedömning efter fytosaneringen visade också en positiv effekt, när komposten användes, på växternas tillväxt och daggmaskarnas utveckling. Ett experiment med eco-bädd utfördes för den tredje delen av avhandlingen. Denna studie visade på en minskning på upp till 80% av PHC och 20% av metallerna. Denna avhandling visar att M. sativa och H. annus var lämpliga för nedbrytning av PHC och fytoextraktion av Pb och Cu. Resultaten från denna avhandling förväntas vara användbara för ytterligare studier av fytoremediering i fullskala.

Le travail est axé sur l'accumulation d'éléments chimiques essentiels et non essentiels avec une attention particulière pour les parties des consommées, en lien avec la qualité sanitaire des produits alimentaires. Le travail de thèse est divisé en deux grandes parties. La première porte sur une expérimentation en plein champ où des plantes de blettes et de tomates ont été cultivées du stade plantules jusqu'à la maturité pendant 5 mois avec des pratiques agricoles conventionnelles ou biologiques. Les plantes ont été récoltées à 6 stades différents de croissance et nous avons déterminé la concentration des organes végétaux pour 27 éléments chimiques. L'objectif était d'étudier la répartition des éléments entre les organes en fonction de l'âge de la plante et des pratiques culturales.La seconde partie de la thèse a été consacrée à la compréhension et à la modélisation de la répartition du cadmium (Cd) chez le tournesol aux stades reproducteurs. Des plantes ont été cultivées du stade plantule jusqu'à la maturité, en solution nutritive avec une faible concentration en Cd cohérente avec les expositions aux champs. Durant la phase reproductive, cinq échantillonnages ont été effectués pour comprendre la répartition du Cd entre les organes ainsi que l'origine du Cd des graines (prélèvement racinaire versus remobilisation à partir d'autres organes). Au stade du bouton floral et pendant le remplissage des graines, le devenir du Cd récemment absorbé par les racines a été suivi et modélisé par traçage isotopique avec du 111Cd. Les rôles de la transpiration et de l'allométrie entre organes ont été plus particulièrement examinés. / This work is focuded on the accumulation of essential and non-essential elements, paying a special attention to the dible part of the plants, in terms of food safety and human health. The thesis work has been divided in two main parts. The first one is related to a field expeiment performed in open-air plots, where Swiss chards and tomato plants were grown from seedlings to maturity in a natural soil during five months, using organic or conventional agricultural practices. Plants were harvested at six different growth satges and the total concentrations of 27 elements were measured in all plants organs. The objective was to study the partitioning of elements between the plant organs, depending on the plant age on the cultivation practice. The second part of the thesis is devoted to the understanding and modelling of the partitioning of cadmium (Cd) in sunflowers at the reproductive stages. Sunflowers wre grown in nutrient solution at low Cd availability consistent with thaht found in the field, from germination toi maturity. During the reproductive period, five samplings were carried out to investigate the partitioning of the total Cd between plant organs and the origin of the Cd allocated to seeds (root uptake vs; remobilization from other plant organs). At the flower bud and grain filling stages, the partitioning of the Cd recently taken up between the different plant organs was followed and modelled by exposing several plants for the three days to a 111Cd enriched nutrient solution. The roles of the transpiration and of the plant allometry were specially investigated.

Cette thèse constitue une étude de référence sur la qualité des ressources hydriques du bassin versant du fleuve Ibrahim au Liban, notamment avant la construction d’un grand barrage (Jannah). Pour ce faire, 7 stations (NI7 à NI1) ont été sélectionnées de l’amont vers l’aval sur l’Ibrahim et ses sources karstiques. L’ensemble des sept sous bassins a été caractérisé d’un point de vue hydroclimatologie et états de surface (sols, végétation, cultures, géologie, relief). Les débits mesurés à l’amont (2 stations) et à l’aval (1 station) nous ont permis de reconstituer les débits des autres stations intermédiaires grâce à des relations débits-surfaces spécifiques. À partir de prélèvements et d’analyses chimiques de la composition des eaux tout au long d’un cycle hydrologique et avec une fréquence mensuelle, les flux de matières exportées en solution par l’Ibrahim ont été estimés à 122 372 t/an. 80% de ce tonnage est exporté durant la période des hautes eaux. À partir de ce tonnage, on a pu estimer que l’altération chimique des roches carbonatées sur l’ensemble du bassin s’effectue à la vitesse de 81 cm/10000 ans. Cette altération consomme un flux élevé de CO2 typique des régions carbonatées soumises à un drainage intense (1500 mm/an), soit 2,23 x106 moles/km2/an de CO2. L’analyse de la concentration en éléments traces dans les sédiments de fond des cours d’eau, intégrateurs des transports solides, en hautes eaux et en basses eaux, montre des concentrations élevées pour le Sc, V, Cr, Co, Ni, Ga et Cu en passant de NI5 jusqu’à NI2. L’évaluation du degré de cette contamination et de sa variation spatio-temporelle a été effectuée grâce au facteur d’enrichissement en normalisant par rapport à l’aluminium et en prenant les sédiments de la station amont NI7 (source karstique) considérés comme peu ou pas contaminés en ET, comme fond géochimique naturel. Des teneurs élevées en Zn, Pb, Cu et d’autres éléments traces montrent que dans cette région où les activités industrielles, agricoles, et urbaines sont développées, il existe un apport anthropique non négligeable en éléments métalliques. Mais cette contamination reste modérée / Throughout the study framework conducted on the quality of the water resources in the Ibrahim River watershed in Lebanon (notably before the construction of a large dam, Jannah), 7 stations (NI7 to NI1) were selected, from upstream to downstream, including its karst springs. Hydroclimatological and specific catchment characteristics (such as land cover use, geology, hydrology, soil and topography) where characterized for the whole seven sub-basins respectively. Discharge data from the sources (2 stations) and the basin outlet (1 station) enhanced our study to determine and further calculate the discharge of other stations. Sampling and analyzing the chemical composition of water collected monthly during one hydrological cycle allowed us to determine the amount of dissolved material carried by the Ibrahim River. The river flux of dissolved material was estimated at 122 372 tons / year of which 80% of is exported during high flow season. Therefore this flux allowed us to estimate the rate of chemical weathering of carbonate rocks across the basin at 81 cm / 10000 years. This alteration consumes a high flux of CO2 (around 2,23x106 moles/km2/year of CO2) typical for carbonate regions subject to intense drainage (1500 mm). The analysis for the concentration of trace elements in fluvial sediments for the Ibrahim River for the low and high flow periods shows high concentrations of Sc, V, Cr, Co, Ni, Cu and Ga in the from NI5 station up to NI2. The assessment of the extent of the contamination and its spatio-temporal variation was conducted using the enrichment factor by normalizing to aluminium concentration and using the element concentrations in the sediments of station NI7 (karstic sspring) considered as the natural geochemical background for this catchment. High levels of Zn, Pb, Cu and other traces of noticeable elements show that in this region where industrial, agricultural and urban activities are developed, there is a significant anthropogenic contribution for some metallic elements; thus the trace element contamination remains moderate.

La restauration des fonctions des sols est une étape clé de la requalification des sites dégradés par les activités humaines. Ces opérations nécessitent de disposer de procédés de remise en état du couvert pédologique favorisant la résilience écologique. Ils génèrent de nouveaux sols dont il faut prévoir l’évolution. Notre objectif est de caractériser le fonctionnement et la pédogenèse de sols construits à l’aide d’un nouveau procédé fondé sur la formulation de déchets et sous-produits (terre industrielle traitée, sous-produit papetier, compost). Dans ce but, des colonnes en laboratoire ainsi que des parcelles lysimétriques in situ ont été mises en place. Des paramètres descriptifs des fonctionnalités et de la pédogenèse des sols construits ont été mesurés. Les résultats ont montré que les matériaux parents présentent des propriétés aptes à remplir des fonctions comme la fourniture d’éléments ou la rétention en eau. Les sols construits remplissent les rôles de support de végétation, d’échange/filtre et de support de la biodiversité comme des sols naturels. Les premiers stades de leur évolution pédogénétique se caractérisent par leur intensité, leur rapidité et leur caractère non habituel (e.g. dissolution conjointe de gypse et de calcite). La prospective sur l’évolution des sols construits démontre que, de Technosols, ils évoluent vers des types de sols analogues aux sols naturels. Ce cheminement nous conduit à proposer une évolution de la classification des sols très anthropisés sur des critères génétiques. Enfin, les bases de la modélisation de la pédogenèse des sols très anthropisés sont posées ainsi que celles d’un outil d’aide à la décision pour le génie pédologique / Human activities induce growing impacts on soils. This has produced derelict lands that need thorough reclamation to minimize their negative effect on the environment. A better knowledge and control of the evolution of highly anthropized soils is needed in order to achieve a sustainable management of these sites. This work emphasizes on both the development of a process of soil construction with wastes and by-products (paper sludge, treated industrial soil, compost) and the study of the functioning and pedogenic evolution of the constructed soils. The project relies on both in situ pilot scale application and lab-scale experiments. The characterization of the parent materials and their compounding highlighted their properties and their originalities compared to geological or pedological materials. The study of the functioning of constructed soils demonstrated that they could fulfil the soil basic functions. In this way, the process has been able to achieve the reclamation of the pedological cover and initiate the ecological resilience. The nature, the intensity and the kinetics of the pedogenic processes have been identified. It appeared that the reactions were very fast and that they sometimes strongly differ from the natural local pedo-climate (e.g. dissolution of gypsum, amorphous silica). We suggest that they will spontanuously evolve to analogous natural form of soils. Our results are confronted with the present classification of the Technosols and some propositions are made in favour of a more genetic-oriented way. Some thoughts about the modelling of the pedogenesis of very anthropized soils are proposed. At last, this work evocates the basis for the development of a decision tool for the pedo-engineering approach.

Les jardins associatifs (p.ex. familiaux) connaissent aujourd’hui un regain d’intérêt en France et sont souvent associés à de nombreuses fonctionnalités et services au sein des systèmes urbains (p.ex. alimentation, support de biodiversité). A ce titre, les sols de jardins représentent un enjeu majeur et leur caractérisation, aussi bien physicochimique que biologique nécessite d’être mieux appréhendée. Quelle est la relation entre les caractéristiques physicochimiques et les pratiques de jardinage ? Quelle est l’influence de ces propriétés sur la biodiversité fonctionnelle et taxonomique ? Pour répondre à ces questions, des investigations ont été menées au sein de jardins potagers choisis pour être représentatifs de la variabilité de ces systèmes sur le territoire national français. Les travaux ont porté sur les propriétés agronomiques et toxiques des terres de surface. La végétation et les microarthropodes du sol ont aussi été caractérisés. A l’aide de plusieurs bases de données, des comparaisons avec d’autres usages de sols ont permis de replacer les sols de jardins étudiés au sein de la couverture pédologique française. Ainsi, en dépit de teneurs totales élevées en métaux, les sols de jardins présentent une fertilité physicochimique indéniable et sont le support d’une biodiversité du sol élevée. En revanche, pour la végétation, une homogénéisation biotique croissante au sein des villes est observable avec la sélection d'espèces ayant des traits adaptés au milieu urbain. Les sols de jardins, pourtant situés dans un contexte urbain fortement anthropisé, ne doivent donc pas être considérés comme des écosystèmes dégradés, mais au contraire comme une ressource à préserver / Community gardens (e.g. allotments, shared gardens) currently experience a renewed interest among the French and are often associated with many functions and services within urban ecosystems (vegetable supply, biodiversity). As such, garden soils are a major concern and their characteristics (physico-chemical as well as biological ones) need to be better understood. What connection is there between the functional quality of garden soils and the alteration of their physico-chemical characteristics by gardening practices? What influence do these properties in garden soils have on functional and taxonomic biodiversity? In order to answer these questions, investigations were conducted in vegetable gardens chosen as representative of the ecosystemic variability within French territory. On one hand work was done on the topsoil's agronomical properties and toxicity. On the other hand these soils were characterised using several biological indicators, such as vegetal species and soil microarthropods. With the help of several databases, we were able to place these garden soils among other french topsoils by comparing them to other land uses. Despite having high total metallic contents garden soils show an undeniable physico-chemical fertility, and support a high level of soil biodiversity. In contrast, an increasing plant biotic homogenisation can be observed within cities. Indeed, there is a selection of species with traits that are particularly adapted to urban environments. In conclusion, even though garden soils exist in a highly anthropised urban context they are not degraded ecosystems, but rather a precious resource

La complexité croissante des systèmes embarqués multi-coeur exige des structures de communication flexibles et capables de supporter de nombreuses requêtes de trafics au moment de l’exécution. Les Réseaux sur Puce (NoC) émergent comme la technologie de communication la plus prometteuse pour les SoCs (Systèmes sur Puce), du fait de leur plus grande flexibilité par rapport aux autres solutions comme les bus et les connexions points à points. Les NoCs sont devenus le standard comme support de communication pour les SoC, mais les outils d’évaluation de performances deviennent critiques pour ces systèmes. Les outils d’émulation sur FPGA accélèrent l’analyse comparative de NoC ainsi que l’exploration de l’espace de conception. Ces outils ont une grande précision et un faible temps d’exécution par rapport aux simulateurs de NoC. Un outil d’émulation basé sur FPGA est composé de dizaines ou de centaines de composants distribués. Ces composants doivent être correctement gérés afin d’exécuter différents scénarii d’évaluation de trafic. Pour cela, il faut être à même de re-programmer les composants, en utilisant un protocole standard qui permet alors de piloter l’émulateur de NoC sur FPGA. Ces protocoles facilitent l’intégration des composants d’émulation développés par différents concepteurs et simplifient la configuration des noeuds d’émulation sans resynthèse ainsi que l’extraction des résultats d’émulation. Bien que l’émulation matérielle de NoC soit assez difficile, il est important de valider de nouvelles architectures de NoC avec des trafics basés sur les applications réelles pour permettre d’obtenir des résultats plus précis. La génération de modèles de trafic basés sur des applications est une préoccupation majeure pour l’émulation de NoC. Les traces intégrant des informations de dépendances sont plus précises que les traces ordinaires, ceci pour un large éventail d’architectures de NoC. Cependant, elles ont tendance à être plus grosses que les traces originales et exigent plus de ressources FPGA. L’objectif de cette thèse est la synthèse de plateformes d’émulation de NoC sur FPGA pour les futurs systèmes embarqués multi-noeuds. Une recherche approfondie s’est portée sur les stratégies éventuelles pour la génération des modèles réalistes de trafic pour le NoC émulé sur FPGA, et pour la gestion des plateformes d’émulation en utilisant des protocoles standard inspirés des protocoles de réseaux informatiques. Une première contribution de cette thèse est une structure (« framework ») d’analyse de traces capable d’extraire les dépendances de paquets. La plateforme proposée analyse un ensemble de traces extraites d’une application embarquée basée sur l’échange de messages afin de construire un modèle de calcul (MoC). Un générateur de trafic (TG) intégrant cette dépendance est créé à partir du MoC proposé. Ce TG reproduit le motif de trafic d’une application pour une plateforme d’émulation sur FPGA. Une seconde contribution est une version allégée du protocole SNMP (Simple Network Management Protocol) pour la gestion d’une plateforme d’émulation de NoC sur FPGA. L’architecture de la plateforme d’émulation proposée est basée sur les concepts du protocole SNMP. Elle offre une interface standard de haut niveau pour les composants d’émulation fournis par le protocole SNMP. Ce protocole facilite également l’intégration de composants d’émulation créés par différents concepteurs. Une analyse prospective des futures architectures de NoC constitue également une contribution dans cette thèse. Dans cette analyse, une architecture conceptuelle d’un système embarqué multi-noeuds du futur constitue un modèle pour extraire les contraintes de ces réseaux. Un autre mécanisme présenté est un NoC tolérant aux pannes, basé sur l’utilisation de liens de contournement. Enfin, la dernière contribution repose sur une analyse de base des besoins des futurs NoC pour les outils d’émulation sur FPGA / The ever-increasing complexity of many-core embedded system applications demands a flexible communication structure capable of supporting different traffics requirements at run-time. The Networks-on-Chip (NoCs) emerge as the most promising communication technology for the modern many-cores SoC (System-on-Chip), whereby they have greater scalability than other solutions such as buses and point to point connections. As NoCs become de facto standard for on chip systems, NoC performance evaluation tools become critical for SoCs design. The FPGA based emulation platforms accelerate NoC benchmarking as well as design space exploration. Those platforms have high accuracy and low execution time in relation to NoC simulators. An FPGA-based emulation platform is composed by tens or hundreds of distributed components. These components should be timely managed in order to execute an evaluation scenario. There is a lack of standard protocols to drive FPGA-based NoC emulators. Such protocols could ease the integration of emulation components developed by different designers, as well as they could enable the configuration of the emulation nodes without FPGA re-synthesis and the extraction of emulation results. The NoC hardware emulation is quite challenging. It is important to validate new NoC architectures with realistic workloads, because they provide much more accurate results. The generation of applications traffic patterns is a key concern for NoC emulation. The dependency aware traces are an appealing solution for the generation of realistic traffic workloads. They are more accurate than ordinary traces for a broad range of NoC architectures because they contain packets dependencies information. However, they tend to be bigger than the original ones what demands more FPGA resources. This thesis aims the synthesis of FPGA-based NoC emulation platforms for the future multi-core embedded systems. We are interested in investigating strategies to generate realistic traffic patterns for NoCs emulated on FPGAs, as well as the management of the emulation platform using standard protocols inspired by the computer networks protocols. One contribution of this thesis is a trace analysis framework which addresses the packets dependencies extraction problem. The proposed framework analyzes traces from a message passing application in order to build a Model of Computation (MoC). This MoC reproduces the communicative behavior of an application node. A dependency-aware Traffic Generator (TG) is created from the proposed MoC. This TG generates the application traffic pattern during an FPGA-based NoC emulation. Another contribution is a light version of SNMP (Simple Network Management Protocol) to manage an FPGA-based NoC emulation platform. An FPGA-based emulation platform architecture is proposed based on the principles of SNMP protocol. This platform has a high-level interface to the emulation components provided by that protocol, which also eases the integration of emulation components created by different designers. The emulation platform and the protocol capacities are evaluated during a task mapping and mesh topology design space exploration. A prospective analysis of future NoCs architectures is also a contribution of this thesis. In this analysis, a conceptual architecture of a future multi-core embedded system is used as model to extract these networks requirements. From this analysis, it is proposed some networking mechanisms. The first mechanism is a congestion-aware routing algorithm, which is an adaptive routing algorithm that selects the output path for a given packet based on a simple prioritized scheme of sets of rules. It is also proposed a congestion-control mechanisms for the vertical links interconnecting the layers of a 3D NoC. This mechanism is based upon the diffusion of congestion information by a piggyback protocol

Qu'est-ce qui prédispose le Portugal, le Brésil, le Québec, et l'Indiana aux USA, à mettre en place des sites institutionnels des récits de vie comme les musées de la personne, contrairement en France, où des initiatives de ce genre relèvent de la vie privée ? Nous nous interrogeons sur la force que peuvent revêtir ces récits de vie vidéos et sur le choix de ces pays de les podcaster : s’agit-il de redonner la parole à toutes les générations, les rendre plus visibles ou audibles, dans le but de transmettre, de laisser des traces pour la postérité ? Quelle est la teneur des ces traces, et qu’est-ce qui s’opère dans l’interaction entre générations ? Nous recherchons à podcaster et étudier les traces sémiotiques, sémantiques, sémiologiques des récits de vie issus de ce réseau de sites « Musée de la personne » de ces 4 pays. Nous considérons que les traces de la mémoire vivante des récits présents sur des supports numériques ou audiovisuels, constituent un édifice aussi matériel qu’un musée dans un espace donné. Le récit de vie traduirait une immémorialité, « un mouvement permanent entre temps présent et temps passé, des informations ou des événements passés et présents marquent le dialogue présent ». Nous sommes en présence de normes nouvelles, mais surtout en présence de paradigmes successifs ou de mouvements paradoxaux de recontextualisation et de reconfiguration symbolique, au fur et à mesure que ces récits de vie se transmettent d’un citoyen à un autre. Ces récits et « ces pratiques mémorielles sont très vivants chez les Anglais et les Australiens ». Il nous semble que les récits de vie peuvent participer à la formation du lien social entre générations, entre citoyens nationaux et non nationaux. Ce lien social doit s’inscrire dans l'attention et la responsabilité portée et partagée entre ascendants et descendants. Ce programme d'attention aux générations s'appelle la « neguentropie ». Il s'agirait d'un programme éthique et responsable de l'attention portée à autrui, basé sur la générosité.Tous ces dispositifs d'attention, ces récits de vie doivent s’inscrire dans une « noopolitique » de la santé publique aussi bien physique que mentale. Il s'agit de prendre garde « aux déficits attentionnels et aux troubles intergénérationnels ». Un « psychopouvoir » devrait être mis en place par nos gouvernements au service « d'une politique industrielle des technologies de l'esprit ». / What predisposes Portugal, Brazil, Quebec, and Indiana in the USA, to set up institutional sites of “life stories” on supports (media) videos (like virtual museums), unlike in France, where such initiative remains private life? We will try to focus on the strength of life stories, and we will try to understand why countries chose to podcast them. Actually, do they use life stories in order to hand over to the rising generation, and to make them more visible and audible, so that life stories are passing on and leave prints forever (to let posterity)? Besides, what is the content of these prints, and what do they occur to the generations? Also, what about the interaction between them? In fact, we will try to podcast and study semiotic, semantic and semiological prints of life stories that we can find on the following websites, called “Museum of the person" which is suitable for the four countries that we have previously mentioned. It seems that life stories prints found in digital and audiovisual media, are like a material building, as real as a museum in a given and real place. Moreover, we have to say that a life story is like a "permanent movement between the past and the present” that influences the present dialogue. We are facing with such new standards, especially with successive paradigms or paradoxical movements of recontextualization and symbolic reconfiguration, every time that a life story is told from a citizen to another. Life stories and memory passing down generation to generation, are very common to English and Australian people. It truly seems that life stories prints are part of a social link between all the generations, and also between national and non-national citizens. This important social link takes part of aspecific care/ attention to memories and their responsibility that are shared between ascendants and descendants. This care program is called "neguentropy". It is an ethical and responsible program based of the attention to others, and generosity. All this plan of actions, relying on the attention of life stories, should be part of a”physical and mental public noopolitic health program”. The aim is to face attention deficit disorder and intergenerational discord. Finally, a "psychopower" should be set up by our governments in order to serve an “industrial policy of spirit mind technology”.

Le mémoire qui suit vise à vérifier si la formation de traces latentes par des ions lourds et rapides passe par une phase liquide. Compte tenu du fait que le processus de formation des traces est trop rapide pour être directement étudié, notre expérience vise à mesurer après coup des éléments qui seraient indicateurs d’une fusion. Dans cette optique, nous étudierons s’il y a eu une redistribution d’ions d’or (initialement présents par dopage dans des échantillons de silicium amorphe) à la suite de l’irradiation des échantillons. Cette redistribution d’or s’expliquerait par le phénomène de raffinage de la zone fondue, qui surviendrait pendant une hausse de température lors de la création de traces ioniques latentes prévue par le modèle théorique du pic thermique. Les échantillons étudiés sont des membranes de silicium amorphes de 2 µm d’épaisseur, dopés à l’or selon différents pourcentages (pur, moyen et élevé) et irradiés avec des ions lourds rapides d’or à 1,1 GeV ou d’argent à 75 MeV. Aucune image SAXS n’a pu révéler la présence de traces ioniques latentes pour les échantillons irradiés par des ions argent à 75 MeV. Bien que le pouvoir d’arrêt de ceux-ci est bas (9,5 keV/nm) [1], il dépasse tout de même le seuil observé pour plusieurs autres phénomènes associés avec des traces. [2] [3] Nous aurions donc trouvé un régime où il y a des effets causés par des ions lourds et rapides, mais sans signature visible en SAXS. À l’inverse, les échantillons irradiés d’ions d’or ont démontré la présence de traces ioniques latentes via des images SAXS. Ces images démontrent un motif de diffusion caractéristique à des traces de type core-shell. Toutefois, ces résultats ne démontrent pas de différences de ségrégation d’or selon le niveau de dopage initial. Tous les échantillons (dopage pur, moyen et élevé) présentent un noyau de rayon de (2,5 ± 0,1)nm et un rayon total de (9,9 ± 0,5)nm, ce qui rejoint des valeurs similaires à ceux obtenus dans la littérature. [4] Par contre, l’absence de différence selon le dopage pourrait s’expliquer par le fait que la resolidification après la fusion serait trop rapide au point où l’or subirait du solute trapping qui empêcherait la ségrégation. Une autre explication possible serait qu’il n’y aurait pas de fusion du tout lors de la formation de la trace. En premier lieu, ce mémoire traite de toutes les étapes nécessaires à la conception des échantillons, soit leur amorphisation, l’implantation d’impuretés d’or, puis l’irradiation. Deux catégories d’échantillons sont abordées : les échantillons de validation, puis les véritables échantillons qui ont été étudiés. Par la suite, ce mémoire aborde la détection des traces ioniques latentes, d’abord avec un AFM (qui s’est avéré insuffisant), puis avec des mesures SAXS. Finalement, un code théorique pour reproduire les mesures expérimentales obtenues a été développé en se basant sur la littérature. Il génère des résultats numériques prometteurs par rapport aux données expérimentales obtenues. / The following thesis aims to verify whether the formation of latent traces by heavy and fast ions passes through a liquid phase. Given the fact that the process of trace formation is too fast to be directly studied, our experience aims to measure after the fact elements that would be indicative of a merger. In this context, we will study whether there has been a redistribution of gold ions (initially present by doping in amorphous silicon samples) following the irradiation of the samples. This redistribution of gold could be explained by the phenomenon of refining the melted zone, which would occur during a rise in temperature during the creation of latent ionic traces predicted by the theoretical model of the thermal peak. The samples studied are amorphous silicon membranes of 2 µm in thickness, doped with gold at different percentages (pure, medium and high) and irradiated with fast heavy ions of gold at 1.1 GeV or silver at 75 MeV. No SAXS image was able to reveal the presence of latent ionic traces for samples irradiated with silver ions at 75 MeV. Although the stopping power of the latter is low (9.5 keV/nm), it exceeds the threshold observed for several other phenomena associated with traces. [2] [3] We would therefore have found a regime where there are effects of heavy and fast ions, but without a visible signature in SAXS. In contrast, irradiated samples of gold ions demonstrated the presence of latent ionic traces via SAXS images. These images demonstrate a diffusion pattern characteristic of core-shell type traces. However, these results do not show differences in gold segregation according to the initial doping level. All samples (pure, medium and high doping) have a core radius of (2.5 ± 0.1) nm and a total radius of (9.9 ± 0.5) nm, which are values similar to those obtained in the literature. [4] On the other hand, the absence of a difference according to the doping could be explained by the fact that the resolidification after the fusion would be too fast, to the point where the gold would undergo solute trapping which would prevent the segregation. Another possible explanation would be that there would be no fusion at all during the formation of the trace. First of all, this thesis deals with all the steps necessary for the design of the samples, namely their amorphization, the implantation of gold impurities, then the irradiation. Two categories of samples are discussed: the validation samples, then the actual samples that were studied. Subsequently, this thesis addresses the detection of latent ion traces, first with an AFM (which proved to be insufficient), then with SAXS measurements. Finally, a theoretical code to reproduce the experimental measurements obtained was developed based on the literature. It generates promising numerical results compared to the experimental data obtained.

Les imaginaires touristiques sont fortement attachés aux imaginaires géographiques. Ils sont construits par un processus de représentation où différentes images mentales interagissent. Ces images mentales sont construites à partir de différentes sources d’information que nous percevons dans notre quotidien. Les informations sur les lieux sont diffusées à travers la littérature, la peinture, la musique, les films, la télévision ; la communication touristique (brochures, affiches, catalogues, cartes postales, photos, vidéos, télévision, guides) ; les expériences des autres (voyages, récits, etc.).Toutes ces idées-images des lieux circulent constamment dans différentes échelles (locale, nationale, internationale) et façonnent nos imaginaires géographiques et touristiques. De ce fait, les imaginaires touristiques ne sont pas figés, ils changent à travers le temps, ils sont constamment reformulés ou réaffirmés, ils se transforment.Aujourd’hui, par la mondialisation du tourisme qui augmente la concurrence entre les différents territoires, les acteurs territoriaux sont confrontés à créer des images attractives afin de donner un caractère différentiel vis-à-vis d’autres territoires, cela afin d’attirer les investissements et les touristes. Cependant, les efforts des acteurs territoriaux pour créer des images attractives ne parviennent pas à donner les résultats attendus, c’est le cas de territoires qui sont associés aux images négatives -guerre, violence, délinquance et risques- très ancrées dans imaginaire collectif et qui affectent non seulement l’imaginaire géographique du pays concerné, mais aussi celui de leurs destinations touristiques.Compte tenu de ces images négatives, les acteurs locaux de destinations touristiques vont construire une image qui met en valeur leurs propres atouts touristiques, mais qui, en même temps, éclipse son association directe avec son propre pays, en autres mots, une image déterritorialisée de la destination touristique. C’est à partir de cette situation paradoxale que cette thèse se penche sur le processus de construction, déconstruction et reconstruction des imaginaires géographiques et touristiques, à partir de l’analyse d’une ville patrimoine mondial de l’Unesco, Carthagène des Indes, située dans un pays longtemps associé aux images négatives, la Colombie. Ce travail propose une double lecture d’analyse, l’une centrée sur les acteurs locaux et leurs stratégies de production d’images touristiques, et l’autre, sur les touristes en tant que consommateurs et co-producteurs. Un accent particulier est mis sur l’analyse des informations issues de médias modernes (Internet et les réseaux sociaux) puisqu’ils participent activement dans la circulation de contenus visuels et textuels que façonnent les imaginaires géographiques et touristiques. / Tourist imaginaries are strongly attached to geographical imaginaries. They are constructed through a process of representation where different mental images interact. These mental images are constructed from different information sources that we perceive in our daily lives. Information about places is disseminated through literature, painting, music, movies, television; tourist communication (brochures, posters, catalogs, postcards, photos, videos, television, guides); the experiences of others (travels, stories, etc.). All these idea-images of places circulate constantly on different scales (local, national, international) and shape our geographical and tourist imaginaries. As a result, tourism imaginaries are not fixed, they change over time, they are constantly reformulated or reaffirmed, they transform themselves.Today, with the globalization of tourism, which increases the competition between different territories, territorial actors are faced with the need to create attractive images in order to differentiate from other territories, in order to attract investments and tourists. However, the efforts made by territorial actors to create attractive images fail to give the expected results. This is the case of territories that are associated with negative images - war, violence, delinquency and risks – deeply rooted in the collective imaginary and which affect not only the geographical imaginary of the country concerned, but also that of their tourist destinations.Given these negative images, local actors of tourist destinations will build an image that enhances their own tourist attractions/attributes. However, at the same time, this eclipses its direct association with its own country, in other words, a deterritorialized image of the tourist destination.It is from this paradoxical situation that this thesis examines the construction, deconstruction and reconstruction process of geographical and tourist imaginaries, based on the analysis of a UNESCO World Heritage city, Cartagena de Indias, located in a country associated with negative images since a long time, Colombia. This research work proposes a double analysis, one focused on local actors and their strategies for producing tourist images, and the other on tourists as consumers and coproducers.Particular emphasis is put on the analysis of information from modern media (Internet and social networks) as they actively participate in the circulation of visual and textual content that shape geographical and tourist imaginaries.

Cacti (Cactaceae) represent a family of highly specialized angiosperm plants with a native range of distribution restricted to the American continents. Columnar cacti of the sub-family Cactoideae evolved in adaptation to their arid or semi-arid habitats characteristics that distinguish them from most other dicot plants, e.g. the stem succulence with a strongly vascularized storage parenchyma and the presence of the spine wearing areoles. Although cacti have been in cultivation since the discovery of America, some studies even suggest the agricultural use in pre-colombian times, and many scientific investigations were carried out on the functional morphology and anatomy with regard to biomechanical adaptations of the found structures, no research focused on the branch-stem attachment. The most conspicuous features of such a ramification are the pronounced constrictions at the branch-stem junctions that are also present in the lignified vascular structures within the succulent cortex. Based on Finite Element Analyses of ramification models it could be demonstrated that these indentations in the region of high flexural and torsional stresses are not regions of structural weakness, e.g. allowing vegetative propagation. On the contrary, they can be regarded as anatomical adaptations to increase the stability by fine-tuning the stress state and stress directions in the junction along prevalent fiber directions. The development of the woody support structure within the succulent cortex of the parental shoot can be traced back to the leaf and bud traces of the dormant axillary buds. Surprisingly, these initials also develop into another woody structure supporting the flowers of the cacti. As these two support structures differ significantly in their macroscopic and microscopic anatomy and as they develop from the same initial state as leaf/bud traces, another objective of this work was to analyze the secondary growth of the two structures with traditional botanic investigation methods. The results of these investigations reveal a wood dimorphism consisting of an early parenchymatous phase followed later by fibrous wood in both kind of support structure. In vegetative branches, the woody support structures have the typical ringlike arrangement as found in the stele of the parental shoot, whereas the flower support structures have a reticular arrangement of interconnected woody strands. This fundamentally different anatomy of the support structures results from the formation of an interfascicular cambium between the leaf/bud traces when a vegetative branch forms or its absence in the case of a flower. After shedding light on the functional morphology and anatomy of the cactus ramification and their development the question arises if the found load adaptation strategies may serve to improve technical fiber composite structures analogue to the design recommendation developed from the biomechanical analyses of tree ramifications. Such a biomimetic transfer from the cactus ramification as biological role model to a technical implementation and the adaptation of the fine-tuned geometric shape and arrangement of lignified strengthening tissues might contribute to the development of alternative concepts for branched fiber-reinforced composite structures within a limited design space.