Diss.--Katholisch-theologische Fakultät--Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, 1987.

Le besoin de décarboniser le réseau électrique met l'accent sur la recherche de nouvelles ressources énergétiques renouvelables. Les systèmes de génération d'électricité à cycle de relaxation représentent notamment une classe intéressante de celles-ci. Un tel système doit retrouver périodiquement un état qui permet la production d'énergie, ce qui entraîne un cycle à deux phases : une phase de génération et une phase de récupération qui consomme l'énergie. Un de ces systèmes est celui de traction à base de cerf-volant, appelé le Kite Generator System (KGS). Il s'agit d'une solution proposée pour extraire l'énergie du vent stable et forte dans les hautes altitudes. Son principe de fonctionnement est d'entraîner mécaniquement un générateur électrique au sol en utilisant un ou plusieurs cerfs-volants captifs. Cette thèse porte sur l'optimisation et le contrôle du cycle de relaxation afin de maximiser la puissance moyenne produite par le système. Ainsi que l'Intégration du système sur le réseau électrique ou l'employer pour alimenter une charge isolée.

L'augmentation de populations de cerfs pose d'importants problèmes écologiques et socio-économiques à l'échelle locale et mondiale. Des signes de densité-dépendance sont souvent observés, mais les cerfs restent abondants malgré l'importante dégradation du milieu qu'ils provoquent. Ceci soulève la question de l'ajustement des cerfs aux changements de milieu qu'ils créent ? Nous avons abordé cette question en recherchant comment les cerfs gèrent leur ressource alimentaire en fonction du risque de prédation. La prédation, en plus de son effet consommateur (élimination de proie), peut moduler le comportement et la physiologie des proies (effet non consommateur) qui doivent balancer le fait de se nourrir et le risque de prédation. Cette étude contribue à mieux comprendre comment les cerfs maintiennent d'abondantes populations dans des milieux qu'ils ont eux-mêmes appauvris.Notre projet s'est intéressé au cerf-à-queue-noire Sitka (Odocoileus hemionus sitkensis) sur trois îles de l'archipel d'Haïda Gwaii (B.C., Canada). Ces îles sont dépourvues des principaux prédateurs naturels du cerf (loup et puma) et ont été colonisées par les cerfs il y a plus de 60 ans. Lors de notre étude, ces îles présentaient des niveaux contrastés de nourriture et de risque de prédation : sur deux îles, les cerfs vivaient sans prédateur mais avaient fortement appauvri leur milieu (îles sans risque/pauvre). Sur la troisième île, les cerfs étaient chassés et bénéficiaient d'un sous-bois forestier partiellement restauré comme nourriture (île risquée/riche).Dans ce cadre, nous avons étudié : 1) sur quelles ressources les cerfs pouvaient maintenir de denses populations dans des milieux très abroutis ?; 2) comment le stress alimentaire ou le risque de prédation influençaient la réponse physiologique au stress des cerfs?; 3) les cerfs naïfs à la prédation ont-ils maintenu des niveaux de vigilance dans des milieux très abroutis et comment répondaient-ils à des stimuli olfactifs de prédateurs ?; et 4) comment, dans des milieux très abroutis, les cerfs naïfs à la prédation répondaient-ils à une chasse expérimentale pour faire peur et comment cela affectait la végétation ?Notre étude a montré que : 1) les chutes de feuilles de la canopée et la pousse annuelle de plantes rhizomateuses offraient une grande quantité d'énergie pour les cerfs et contribuaient au maintien de denses populations de cerfs dans des milieux appauvris ; 2) La présence de stress alimentaire ou de risque de prédation n'affectaient pas la réponse physiologique au stress des cerfs, suggérant l'existence d' ajustements comportementaux et/ou physiologiques permettant de réduire l'exposition des cerfs à ces deux stresseurs ; 3) sur les îles sans risque/pauvre, les cerfs ont maintenu la vigilance malgré 60 ans d'isolation à la prédation. En outre, les cerfs naïfs à la prédation évitaient de manger en présence d'urine de loup (dangereux) mais pas en présence d'urine d'ours (moins dangereux), suggérant que les cerfs présentaient une stratégie innée de nourrissage sensible au risque. Les cerfs restaient aussi moins longtemps aux stations d'appâtage en présence d'urine de loup mais n'augmentaient pas leur niveau de vigilance, suggérant qu'ils géraient le risque spatialement plutôt que par la vigilance ; 4) En réponse à une chasse expérimentale pour faire peur réalisée sur une des îles sans risque/pauvre, seuls les cerfs les moins tolérant à la perturbation humaines évitaient la zone chassée. Ceci souligna l'importance de la sélection des traits comportementaux induis par l'homme dans la gestion de la faune et de la flore. Nous avons aussi suivi la croissance de quatre espèces de plantes côtières à croissance rapide et avons montré que notre chasse expérimentale favorisait la croissance de la moitié d'entre elles, soulignant l'interaction complexe entre le comportement de nourrissage et les caractéristiques des plantes, ainsi que l'importance des objectifs dans le choix des outils de gestion. / In many temperate environments deer populations have been increasing, raising serious ecological and socio-economic concerns both locally and globally. Signs of density dependence are often observed in such populations, but deer abundance often remains high with regard to the dramatic degradation of the environment they have induced. This raises the question: How do deer do to adjust to the environmental changes they created? The present study addressed aspects of this question focusing on how deer manage their food resource in relation to predation risk. In addition to its consumptive effect (prey removal), predation is increasingly recognized for its non-consumptive effect on prey behavior and physiology, the importance of which is linked to the strength of the trade-off between foraging and predation risk. A better understanding on how deer manage food resource and predation risk in heavily browsed environment may thus help to better understand how deer maintain abundant populations in self-induced depleted environment.We tackled this question by studying Sitka black tailed deer (Odocoileus hemionus sitkensis) on three islands of the Haida Gwaii archipelago (B.C., Canada). These islands are devoid of the main natural predators of deer (wolves and cougars) and were colonized by deer over 60 years ago. At the time of the study, these islands presented contrasted levels of food and predation risk: on two islands, deer were predator-free but had strongly depleted their environment (safe/poor islands). On the third island, deer were culled by means of regular hunts and had access to a partially recovered forest understory in terms of food supply (risky/rich island).We considered four questions: 1) on what resources do abundant deer populations rely in heavily browsed environment?; 2) how do deer physiological stress response vary with either food stress or predation risk?; 3) do predator-naïve deer maintain anti-predator behaviors, like vigilance, in heavily browsed environments and how do they respond to predator olfactory cues?; and 4) how do predator-naïve deer respond to an experimental hunting for fear in a heavily browsed environment and how does it affect the vegetation? We showed that: 1) the subsidies from canopy litterfall and the annual growth from rhizomatous plants offered a large energy supply for deer and contributed to maintain abundant deer population in forests with depleted understory; 2) deer did not mount a physiological stress response in presence of either starvation or predation risks, and we suggested that behavioral and/or physiological adjustments allowed deer to mitigate their exposure to either stressor; 3) on safe/poor islands, deer maintained vigilance despite 60 years of isolation from predation. Predator-naïve deer avoided eating bait in presence of urine of wolf (dangerous) but not of bear (less dangerous). This suggested an innate threat-sensitive foraging strategy in deer. Deer also remained less time at the bait stations in presence of wolf urine but did not increase their vigilance levels. This suggested that deer were likely to manage risk more by space use than by vigilance; 4) In response to an experimental hunting for fear conducted on one of the safe/poor island, we showed that the deer less-tolerant to humans avoided the hunting area; The deer more-tolerant to human disturbance did not. This stressed the importance to consider the human-induced selection of behavioral traits during wildlife management. We also monitored the growth of four fast-growing coastal plant species and showed that the hunting for fear promoted the growth of half of them. This highlighted the intricate interaction among deer foraging behavior and plant characteristics and emphasized the importance of management targets in the choice of management tools. We discussed the long-terms effect of hunting as management tool for deer.

L'augmentation de populations de cerfs pose d'importants problèmes écologiques et socio-économiques à l'échelle locale et mondiale. Des signes de densité-dépendance sont souvent observés, mais les cerfs restent abondants malgré l'importante dégradation du milieu qu'ils provoquent. Ceci soulève la question de l'ajustement des cerfs aux changements de milieu qu'ils créent ? Nous avons abordé cette question en recherchant comment les cerfs gèrent leur ressource alimentaire en fonction du risque de prédation. La prédation, en plus de son effet consommateur (élimination de proie), peut moduler le comportement et la physiologie des proies (effet non consommateur) qui doivent balancer le fait de se nourrir et le risque de prédation. Cette étude contribue à mieux comprendre comment les cerfs maintiennent d'abondantes populations dans des milieux qu'ils ont eux-mêmes appauvris.Notre projet s'est intéressé au cerf-à-queue-noire Sitka (Odocoileus hemionus sitkensis) sur trois îles de l'archipel d'Haïda Gwaii (B.C., Canada). Ces îles sont dépourvues des principaux prédateurs naturels du cerf (loup et puma) et ont été colonisées par les cerfs il y a plus de 60 ans. Lors de notre étude, ces îles présentaient des niveaux contrastés de nourriture et de risque de prédation : sur deux îles, les cerfs vivaient sans prédateur mais avaient fortement appauvri leur milieu (îles sans risque/pauvre). Sur la troisième île, les cerfs étaient chassés et bénéficiaient d'un sous-bois forestier partiellement restauré comme nourriture (île risquée/riche).Dans ce cadre, nous avons étudié : 1) sur quelles ressources les cerfs pouvaient maintenir de denses populations dans des milieux très abroutis ?; 2) comment le stress alimentaire ou le risque de prédation influençaient la réponse physiologique au stress des cerfs?; 3) les cerfs naïfs à la prédation ont-ils maintenu des niveaux de vigilance dans des milieux très abroutis et comment répondaient-ils à des stimuli olfactifs de prédateurs ?; et 4) comment, dans des milieux très abroutis, les cerfs naïfs à la prédation répondaient-ils à une chasse expérimentale pour faire peur et comment cela affectait la végétation ?Notre étude a montré que : 1) les chutes de feuilles de la canopée et la pousse annuelle de plantes rhizomateuses offraient une grande quantité d'énergie pour les cerfs et contribuaient au maintien de denses populations de cerfs dans des milieux appauvris ; 2) La présence de stress alimentaire ou de risque de prédation n'affectaient pas la réponse physiologique au stress des cerfs, suggérant l'existence d' ajustements comportementaux et/ou physiologiques permettant de réduire l'exposition des cerfs à ces deux stresseurs ; 3) sur les îles sans risque/pauvre, les cerfs ont maintenu la vigilance malgré 60 ans d'isolation à la prédation. En outre, les cerfs naïfs à la prédation évitaient de manger en présence d'urine de loup (dangereux) mais pas en présence d'urine d'ours (moins dangereux), suggérant que les cerfs présentaient une stratégie innée de nourrissage sensible au risque. Les cerfs restaient aussi moins longtemps aux stations d'appâtage en présence d'urine de loup mais n'augmentaient pas leur niveau de vigilance, suggérant qu'ils géraient le risque spatialement plutôt que par la vigilance ; 4) En réponse à une chasse expérimentale pour faire peur réalisée sur une des îles sans risque/pauvre, seuls les cerfs les moins tolérant à la perturbation humaines évitaient la zone chassée. Ceci souligna l'importance de la sélection des traits comportementaux induis par l'homme dans la gestion de la faune et de la flore. Nous avons aussi suivi la croissance de quatre espèces de plantes côtières à croissance rapide et avons montré que notre chasse expérimentale favorisait la croissance de la moitié d'entre elles, soulignant l'interaction complexe entre le comportement de nourrissage et les caractéristiques des plantes, ainsi que l'importance des objectifs dans le choix des outils de gestion.

Depuis les années 90, les études réalisées au Canada ont permis d’identifier de nouvelles zones endémiques de l’agent de la maladie de Lyme, Borrelia burgdorferi, ou de sa tique vectrice, Ixodes scapularis. Ces régions représentent des zones privilégiées pour étudier le cycle de transmission dans son contexte environnemental. L’objectif principal de ce projet est d’étudier les relations spirochètes – tiques - hôtes et les facteurs environnementaux impliqués dans le cycle de transmission à partir des données du vecteur et de l’agent pathogène recueilli dans le Sud-Ouest du Québec de 2007 à 2008. Tout d’abord sera décrite la saisonnalité des tiques et des associations entre le vecteur et les hôtes rongeurs capturés. En effet, l’identification de la saisonnalité spécifique à chaque stade de la tique I. scapularis permet d’établir quels seront les mois propices pour effectuer les futures collectes de tiques. La saisonnalité synchrone des tiques immatures en quête peut également être un indicateur de la nature ou des souches de B. burgdorferi retrouvées. L’association des tiques immatures à différentes espèces ou à différentes classes d’hôtes (c.-à-d. âge, sexe, statut reproductif) a également été explorée. Nos résultats montrent que les souris du genre Peromyscus, principalement les mâles adultes, contribuent significativement à la survie et au développement du complexe I. scapularis - B. burgdorferi. Les tamias et les écureuils contribuent aussi à la survie et au développement des populations de la tique I. scapularis. Ensuite les associations entre le vecteur et les hôtes cervidés ont été examinées en tenant compte des facteurs environnementaux associés à leur niveau d’infestation. Ceci a permis d’évaluer l’utilisation des cerfs à titre de sentinelles pour le vecteur et les agents pathogènes. D’après nos résultats, bien qu’ils soient des sentinelles efficaces pour détecter Anaplasma phagocytophilum, les cerfs semblent des sentinelles inefficaces pour détecter les zones d’établissement du complexe I. scapularis-B. burgdorferi. Enfin, une analyse de l’impact de la diversité des hôtes et de l’habitat sur l’abondance de la tique I. scapularis et la prévalence de B. burgdorferi a été effectuée et ce, en tenant compte d’autres facteurs environnementaux. Ces analyses ont permis de déterminer les facteurs critiques pour l’établissement du complexe I. scapularis – B. burgdorferi et d’explorer la contribution relative de diverses espèces d’hôtes. D’après nos études, la diversité de la communauté d’hôte et la diversité de l’habitat influencent le complexe I. scapularis - B. burgdorferi. De plus, le climat (la température et les précipitations) joue un rôle significatif dans l’établissement, la survie et le développement des populations d’I. scapularis. Ce projet de recherche a permis d’explorer et d’identifier divers facteurs environnementaux biotiques et abiotiques influençant l’établissement du complexe I. scapularis - B. burgdorferi dans le Sud-Ouest du Québec. Ceux-ci pourraient être utilisés à titre d’indicateurs environnementaux du risque de la maladie de Lyme au Québec et possiblement ailleurs au Canada. / Since the 90s in Canada, studies have identified new endemic areas for the agent of Lyme disease, Borrelia burgdorferi and the tick vector, Ixodes scapularis. These newly endemic areas for complex I. scapularis - B. burgdorferi are prime areas to study the transmission cycle in its environmental context. The main objective of this project is to study the spirochete-tick-host relationships and environmental factors involved in the transmission cycle from the data of the vector and the pathogen collected in southwestern Quebec, 2007 to 2008. First, a description of the seasonality of ticks and associations between the vector and captured rodent hosts was performed. The identification of specific seasonality at each stage of the tick I. scapularis establishes months conducive to make the future collections of ticks. Synchronous seasonality of questing immature ticks may also be an indicator of the nature or strain of B. burgdorferi found. In addition, the association of immature ticks in different species or different classes of hosts (i.e. age, sex, reproductive status) was explored. The Peromyscus mice and adult males in particular contributed significantly to the survival and development of complex I. scapularis-B. burgdorferi. Chipmunks and squirrels also contributed to the survival and development of I. scapularis populations. Second, the associations between vector and examined deer was described taking into account the environmental factors associated with the level of infestation and the use of deer as sentinels for the vector and the pathogen was evaluated. According to our results, the deer are effective sentinels to detect Anaplasma phagocytophilum, but seem ineffective or imprecise to detect endemic areas for complex I. scapularis-B. burgdorferi. Finally, an analysis of the impact of the host diversity and habitat on the abundance of I. scapularis and prevalence of B. burgdorferi considering other environmental factors was performed. These analyzes were used to determine the critical factors in the establishment of complex I. scapularis-B. burgorferi and explore the relative contribution of various host species. According to our studies, the diversity of the host community and habitat influences the complex I. scapularis-B. burgdorferi. On the other hand, the climate (temperature and precipitation) plays a significant role in the establishment, survival and development of the I. scapularis populations. This study allowed us to explore and identify various biotic and abiotic environmental factors influencing the establishment of complex I. scapularis-B. burgdorferi in southwestern Quebec. These environmental factors could be used as environmental indicators of the risk of Lyme disease in Quebec and possibly elsewhere in Canada.

No description available.

Les populations surabondantes de grands herbivores sont à l'origine de perturbations de l'intégrité des écosystèmes. Elles peuvent modifier la composition et la structure des communautés végétales et enclencher des cascades trophiques. Nous avons étudié l'impact d'une population surabondante de cerfs de Virginie et des mesures de restauration des forêts sur les communautés d'oiseaux chanteurs de l'île d'Anticosti, Québec. Le broutement intensif du sous-étage des sapinières par les cerfs y a vraisemblablement uniformisé la composition des communautés d'oiseaux et diminué l'occurrence des espèces dépendantes de cette strate de végétation. Par ailleurs, la coupe forestière expérimentale et la réduction des densités de cerfs permettent la régénération des sapinières à bouleau blanc et favorisent la richesse et la diversité des oiseaux. Les effets du broutement des cerfs sur les oiseaux étaient moins prononcés que dans les forêts plus tempérées, soulignant que les impacts des populations surabondantes de cerfs sont variables d'un milieu à l'autre et dépendent possiblement de la productivité du milieu. Tel que suggéré par notre expérience de restauration, la gestion active de ces populations et des habitats semble prometteuse pour préserver l'intégrité des écosystèmes et la biodiversité.

Les surabondances de cerfs peuvent nuire à la régénération forestière et modifier les communautés végétales et ainsi avoir un impact sur plusieurs groupes d'arthropodes. Dans cette étude, nous avons utilisé un dispositif répliqué avec trois densités contrôlées de cerfs de Virginie et une densité non contrôlée élevée sur l'île d'Anticosti. Nous y avons évalué l'impact des densités de cerfs sur les communautés de quatre groupes d'insectes représentant un gradient d'association avec les plantes, ainsi que sur les communautés d'arthropodes herbivores, pollinisateurs et prédateurs associées à trois espèces de plantes dont l'abondance varient avec la densité de cerfs. Les résultats montrent que les groupes d'arthropodes les plus directement associés aux plantes sont les plus affectés par le cerf. De plus, l'impact est plus fort si la plante à laquelle ils sont étroitement associés diminue en abondance avec la densité de cerfs. Les insectes ont également démontré une forte capacité de résilience. / Deer overabundances can be detrimental to forest regeneration and can modify vegetal communities and consequently, have an indirect impact on many arthropod groups. In this study, we used a replicated exclosure system with three controlled white-tailed deer densities and an uncontrolled high deer density on Anticosti Island. The impact of deer density on the communities of four insect groups following a gradient of association with plants was studied alongside with the communities of herbivorous arthropods, pollinators and plant dwelling predators associated with three plant species whose abundance varies with deer density. The results revealed that arthropod groups more closely associated to plants were more strongly affected by deer density. Furthermore, the impact was stronger if the abundance of the plant to which they are closely associated decreased with deer density. Overall, insects appeared to be highly resilient to deer overabundance.

Les populations d'herbivores, particulièrement celles soustraites à l'influence de prédateurs, peuvent atteindre des densités élevées et subir des variations fortes et souvent imprévisibles de leurs effectifs, compromettant l'intégrité de leurs habitats et rendant leur gestion difficile. Les problématiques de surabondance d'ongulés sont répandues dans plusieurs régions du monde, notamment à l'île d'Anticosti (Québec, Canada), où le cerf de Virginie (Odocoileus virginianus) a été introduit. En utilisant des données transversales sur la structure d'âge, la reproduction et la condition corporelle, ma thèse tente de comprendre comment les facteurs environnementaux induisent des variations intergénérationnelles, annuelles et spatiales dans la démographie de la population de cerfs à l'île d'Anticosti. Je teste également si une intensification expérimentale de la chasse aux cerfs sans bois permet de réduire les densités de cerfs et favorise la croissance de la végétation. Mes résultats révèlent que 25 ans de broutement chronique ont entraîné une diminution de la masse corporelle des cerfs et de la production de jumeaux, alors que le taux de fertilité des femelles est demeuré constant. Des analyses de séries temporelles avec des indices de densité n'ont pas identifié d'effets dépendant de la densité. Pourtant, les taux de survie et de reproduction lors des 20 dernières années étaient faibles les années à haute densité, lors des printemps secs où la productivité végétale était faible, ainsi que lors d'automnes neigeux. L'automne s'est révélé crucial pour l'accumulation de réserves corporelles, mais la condition corporelle était par contre compromise par la densité, les habitats faibles en herbacées et l'effort reproducteur. La conception des femelles était pour sa part affectée par les automnes neigeux et par la densité pour les jeunes primipares, mais ce sont les habitats ouverts et les hivers doux qui favorisaient le succès au sevrage. La chasse aux cerfs sans bois n'a pas permis de diminuer les densités de cerfs. Ma thèse illustre comment la gestion de la surabondance des populations d'herbivores est complexe étant donné la prédominance de mécanismes dépendants de la densité, mais également du rôle des facteurs stochastiques durant chaque saison. Cette étude, effectuée chez une population à haute densité et au Nord de son aire de répartition, démontre comment la plasticité phénotypique individuelle permet à la population de se maintenir en dépit de conditions environnementales rigoureuses.