A wide range of ecological communities ranging from polar terrestrial to tropical marine environments are affectedby global climate change. Over the last century, atmospheric temperature has increased by an average of 0. 60 C andis expected to rise by 1.1- 6.40C over the next 100 years. This rising temperature has increased the intensity andfrequency of weather extremes due to which a large number of species are facing risk of extinction. Studies haveshown that species existing on lower latitude are more sensitive to temperature variability compared to speciesexisting on higher latitude but temperature is increasing rapidly in higher latitude compare to lower latitude. Thisuneven distribution of temperature sensitive species and warming rate has highlighted the need for combined studiesof temperature variability and sensitiveness of species to predict how the ecosystems will respond to increasinglyvariable climate. Using a generalized Rosenzweig-MacArthur model, I explored how temperature variability andsensitivity of species will affect the extinction risks of species and how the connectance and species-richness ofecological communities will govern this response. This study showed that the risk of extinction of species mostlydepends on their sensitivity to temperature deviation from the optimum value and level of temperature variability.Among these two, sensitivity of species to temperature deviation was most prominent factor affecting extinction risk.In this study, connectance did not show any effect on mean extinction risk and time taken by a certain proportion ofspecies to reach pre-defined extinction thresholds. But, species-richness showed some effect on mean extinction riskof species. It was found that risk of extinction of species in species-rich communities was higher compared tospecies-poor communities. Species-rich communities also took shorter time before they lost 1/6 of the species. Thepresent study also suggests a possible tipping point due to increasing temperature variability in near future. In furtherstudies, different sensitivity of species at different trophic levels and the possible evolution of sensitivity of speciesshould also be consider while predicting how ecological communities will respond to changing climate in the longrun.

The present thesis examined extinction of conditioned fear in the developing rat. In the adult rat, the hippocampus is thought to be important for the context-specificity of extinction. Because the hippocampus is a late-maturing structure, it was hypothesised that context-modulation of extinction may be different across development. The first series of experiments investigated reinstatement of extinguished fear in the developing rat (Chapter 2). The results showed that P24 rats exhibited context-specific reinstatement. On the other hand, P17 rats did not exhibit reinstatement of extinguished fear following a US reminder treatment. The failure to see reinstatement in P17 rats was not due to the reminder treatment being ineffective in these rats because the same treatment alleviated spontaneous forgetting in rat this age. The second series of experiments then examined the renewal effect and GABAergic involvement in extinction in P24 and P17 rats (Chapter 3). It was observed that P24 rats displayed renewal whereas P17 rats did not. Also, pre-test injection of FG7142 recovered extinguished fear in P24 rats but not in P17 rats, even across a range of doses. This failure to see any FG7142 effect on extinction in P17 rats was not due to the lack of responsiveness to this drug in these rats because FG7142 was found to be effective in alleviating spontaneous forgetting in rats this age. The third series of experiments then examined the effect of temporary inactivation of the amygdala on extinction and re-extinction in the developing rat (Chapter 4). It was observed that extinction retention is impaired in both P24 and P17 rats if the amygdala is inactivated during extinction training. Interestingly, when a CS that had been previously extinguished and then re-trained was re-extinguished, re-extinction was amygdala-independent if initial extinction occurred at 24 days of age but amygdala-dependent if initial extinction occurred at 17 days of age. That is, amygdala involvement in re-extinction was dissociated across development. Taken together, these experiments provide strong evidence for fundamental differences in mechanisms underlying fear extinction across development. The implications of the findings were discussed in light of the theoretical and neural models of extinction.

Cette thèse a pour objet d'améliorer la connaissance du mécanisme de formation de suie. Deux méthodes ont été utilisées pour produire des particules de suie dans des conditions contrôlées : le brûleur à flamme plat où les particules se forment par combustion de mélanges d'éthylène/air riches et le tube à choc dans lequel la suie est produite par pyrolyse de C2H4 à haute pression (5 bar) et dans un large domaine de température (1850-2100 K). Ces deux systèmes ont été équipés avec un dispositif original de diffusion laser à trois angles couplé à l’extinction laser pour suivre la croissance de particules, identifier les différentes étapes de leur mécanisme de formation et en déduire l'évolution de la fraction volumique des suies, leur rendement, leur structure et leur morphologie. Dans la flamme, l’addition de H2 entraîne une réduction globale de la concentration des suies, de leur diamètre moyen des particules et leurs agglomérats, de la densité en nombre de particules. Dans le tube à choc, on n’observe pas de dépendance significative du délai d'induction à la formation des particules par addition de H2. La courbe de rendement en suie en fonction de la température présente la même forme avec et sans hydrogène mais le rendement maximal est fortement abaissé en présence d’hydrogène pour une concentration initiale fixée en atomes de carbone. Le rôle de l’hydrogène sur la croissance des particules et les caractéristiques des suies est discuté en comparant les résultats obtenus dans le cas de la flamme de prémélange et derrière l’onde de choc réfléchie respectivement. / The aim of this thesis was to improve the knowledge of the soot formation mechanism. Two methods have been used to produce soot particles in controlled conditions: flat flame burner where particles were formed by combustion of rich ethylene/air mixtures and shock tube in which soot was produced by C2H4 pyrolysis at high pressure (5 bar) and in a large range of temperature (1850-2100 K). Both systems have been equipped with a novel technique of scattering at three angles coupled with laser extinction device in order to follow particles growth, to identify different steps of their formation mechanism and to deduce soot volume fraction evolution, soot yield, structure and morphology. In the flame, an overall reduction of soot concentration, mean volume diameter, particles number density was observed when hydrogen was added to combustible mixture. In shock tube, induction delay time of particle formation does not depend on H2 addition. The typical curves of soot yield versus temperature present the same shape with and without H2 ; the maximum yield occurs at the same temperature (near 2000 K) but the yield is strongly lower in presence of H2 for a given C atom concentration. The role of hydrogen on particles growth rate and soot characteristics was discussed by comparing the results obtained respectively in the premixed flames and behind reflected shock waves.

Alors que l’épidémiologie de la dengue dans le sud du Vietnam est caractérisée par un régime d’hyper-endémicité, la maladie est en train d’émerger dans le nord du pays depuis une quinzaine d’années. Les incidences annuelles augmentent de façon constante d’année en année et la maladie diffuse à partir de Hanoi vers les zones rurales environnantes. Le travail de recherche effectué durant cette thèse s’intéresse aux déterminants spatiaux et temporels de la transmission de la dengue dans un contexte d’émergence. Les résultats sont organisés en 3 parties. La première se concentre sur l’étude d’une épidémie qui frappa à l’automne 2013 l’île de Cat Ba, au large du Vietnam dans la baie d’Halong. Cette île est caractérisée par une population de petite taille vivant essentiellement de l’exploitation des produits de la mer ainsi que du tourisme. Une grande proportion de cette population vit sur des villages flottant au large de l’île. Nous avons comparé l’épidémiologie de la dengue sur les villages flottants et sur l’île. Pour cela nous avons testé l’agrégation spatio-temporelle des cas de dengue. Nos résultats montrent une incidence de dengue sur les villages flottant plus forte que sur l’île, malgré des densités de moustiques plus faibles. Les cas de dengue étaient également extrêmement agrégés dans le temps et l’espace, suggérant une importation de moustiques infectés plutôt qu’un cycle de transmission local complet.La seconde partie de cette thèse s’est intéressée aux déterminants environnementaux de la transmission de la dengue dans la province de Hanoi. Cette étude est basée sur l’analyse de 31906 cas de dengue géospatialisés de 2008 à 2013 et utilise des méthodes de SIG couplées avec des techniques modernes d’apprentissage automatique dans le but de quantifier en détail les influences de chaque covariable environnementale sur le risque de dengue. Nos résultats montrent une forte influence de la densité de population sur l’incidence de la dengue, comme précédemment documenté dans d’autres régions du monde. L’incidence de la dengue augmente avec la couverture végétale pour de faibles niveaux de couverture végétale et atteint de très faibles niveaux lorsque la couverture végétale est au-dessus d’un certain seuil. Une telle relation est cohérente avec ce qui est actuellement connu sur l’écologie des vecteurs de dengue. Finalement, nos résultats ont montré une forte association entre les incidences de dengue et les zones résidentielles universitaires. Ces zones sont peuplées d’étudiants venant des régions autour de Hanoi où l’incidence est faible. La susceptibilité à la dengue de cette population estudiantine est donc plus forte que dans le reste de la population de Hanoi.La dernière partie de cette thèse s’est intéressée aux relations entre les épidémies successives de dengue à Hanoi de 2011 à 2014. L’épidémiologie de la dengue à Hanoi est très saisonnière avec de très faibles incidences en hiver. Une question majeure dans une telle situation est de savoir si les virus de dengue persistent localement entre chaque épidémie. Si non, alors les cas de dengue observés en hiver correspondraient à des cas d’importation qui pourraient démarrer une nouvelle épidémie chaque été lorsque les conditions climatiques locales deviennent à nouveau favorables pour la transmission de la dengue. Nous avons utilisé une approche de phylogénie moléculaire de virus échantillonnés à Hanoi ainsi que dans d’autres localités en Asie du sud-est d’où les virus de dengue pourraient migrer. L’idée d’une telle approche consiste à comparer les distances phylogénétiques entre des virus circulants dans une localité une année donnée et des virus circulants soit la même année dans d’autres localités, soit durant les années précédentes dans la même localité. Nos résultats suggèrent que, chaque année, les épidémies de dengue à Hanoi démarrent à partir des virus de dengue importés depuis Ho Chi Minh ville. Ce schéma semble être le cas pour les 4 sérotypes de dengue. / While high dengue transmission has been documented in the southern part of Vietnam since the late seventies, the disease started to emerge in the northern part of the country 15 years ago only. In northern Vietnam, annual incidences are consistently increasing from year to year and progressively spreading from Hanoi to the surrounding rural areas. Very little is known on the causes of this recent emergence.The research carried out in this PhD revolves around the spatial and temporal determinants of dengue epidemiological transmission in a context of emergence and the results are organized in 3 parts. The first one focuses on a single epidemic of dengue that occurred during the autumn of 2013 on the small island of Cat Ba, off the coast of Vietnam in Ha Long bay. Cat Ba island is characterized by a population of a small size mostly living from sea farming and tourism. Dengue transmission on this island has been historically rare until the major epidemics that stroke the island in 2013. The population of Cat Ba has this specificity that a large proportion of it lives of floating villages off the island coast. We were interested in investigating whether the epidemics had different behavior on the island and the floating villages. To achieve this aim, we focused on the identification of spatio-temporal clusters of cases. Our results show a higher dengue incidence on the floating villages than on the island despite lower mosquito densities. Dengue cases were also highly clustered in space and time suggesting importation of infected mosquitoes rather than a local complete transmission cycle.The second part focuses on the environmental determinants of dengue transmission in the province of Hanoi. This study is based on the use of 31,906 geospatialized cases of dengue from 2008 to 2013 and applies GIS techniques coupled with modern machine learning techniques in order to quantify in detail the influences of each environmental covariate on dengue risk. Our results showed a strong influence of population density on dengue incidence as previously reported in other parts of the world. Dengue incidence increased with tree coverage for low levels of tree coverage and then reached very low levels for tree coverage above a given threshold. This pattern is consistent with the current knowledge of the dengue vector ecology. Finally we showed a strong association of dengue incidence with academic residential areas. Such areas are populated with students coming from locations around Hanoi with low dengue incidence. The susceptibility of this student population to dengue infection is thus higher than the rest of the Hanoian population.The final part looked at the relationships between the successive epidemics in Hanoi from 2011 to 2014. Dengue epidemiology in Hanoi is very seasonal with very few cases documented in winter. A major question in such situations is whether viruses actually persist locally between epidemics. If not, then observed cases during the winter would correspond to imported cases igniting new epidemics every summer when the local climatic conditions are favorable again for local dengue transmission. To do so, we used phylogenetic analyses of virus sampled in Hanoi combined with virus sampled in other locations in Southeast Asia from where dengue viruses could migrate. The rationale behind this method is to compare the phylogenetic distances between sequences circulating in a given location in a given year and sequences circulating either the same year in other locations or previous years in the same location. Our results suggest that every year dengue epidemics in Hanoi are started from viruses imported from Ho Chi Minh city. This seems to be the case for the 4 dengue serotypes.

Microgravité éthylène laminaires couche limite flammes de diffusion générés par un brûleur poreux plat et caractérisées par les vitesses d'injection de carburant de 3 et 4 mm / s et une vitesse d'oxydation de 250 mm / s ont été simulées en utilisant un modèle de rayonnement précis, un mécanisme cinétique complète et un modèle de suie constitué de lancement par suite de la collision de deux molécules de pyrène, l'évolution de la surface hétérogène et oxydation suivant l'abstraction d'un atome d'hydrogène addition d'acétylène (HACA) mécanisme, la coagulation à particules de suie, et la condensation de la surface de l'HTAP. La distance d'écartement et la production de suie sont améliorées lorsque la vitesse du carburant augmente. H et des radicaux OH, responsables de la de-hydrogénation des sites dans le processus HACA, et le pyrène, de l'espèce pour la création de la suie et des processus de condensation HAP, se trouvent à être situé dans une région qui suit la distance stand-off. La suie est ensuite produite dans cette région et est transporté à l'intérieur de la couche limite par convection et thermophorèse. Perte radiatif est sensiblement plus élevé dans ces flammes que dans flammes de diffusion de gravité normales dues à beaucoup plus longues durées de séjour. Calculs effectués par négliger le rayonnement de la suie et en utilisant l'approximation optiquement mince (OTA) a révélé que la suie domine le transfert de chaleur par rayonnement dans ces flammes et que l'utilisation de l'OTA donne lieu à des écarts significatifs dans la fraction du volume température et la suie. / Microgravity ethylene laminar boundary layer diffusion flames generated by a flat porous burner and characterized by the fuel injection velocities of 3 and 4 mm/s and an oxidizer velocity of 250 mm/s have been simulated by using an accurate radiation model, a comprehensive kinetic mechanism, and a soot model consisting of inception as a result of the collision of two pyrene molecules, heterogeneous surface growth and oxidation following the hydrogen abstraction acetylene addition (HACA) mechanism, soot particle coagulation, and PAH surface condensation. Model predictions are in reasonable agreement with the experimental data in terms of the stand-off distance and soot volume fraction. The stand-off distance and soot production are enhanced as the fuel velocity increases. H and OH radicals, responsible of the de-hydrogenation of sites in the HACA process, and pyrene, of the species for soot inception and PAH condensation processes, are found to be located in a region that follows the stand-off distance. Soot is then produced in this region and is transported inside the boundary layer by convection and thermophoresis. Radiative loss is substantially higher in these flames than in normal gravity diffusion flames owing to much longer residence times. Calculations carried out by neglecting soot radiation and by using the optically-thin approximation (OTA) revealed that soot dominates the radiative heat transfer in these flames and that the use of OTA gives rise to significant discrepancies in temperature and soot volume fraction.

Malgré des ressemblances frappantes dans les processus qui les contrôlent, la diversité génétique et la diversité spécifique ont été majoritairement étudiées de manière disjointe, d'une part par la génétique des populations, d'autre part par l'écologie des communautés. L'objectif de cette thèse est de quantifier les processus qui contrôlent la diversité génétique au sein des espèces et la diversité spécifique au sein des communautés. Mon étude porte sur la métacommunauté de mollusques d'eau douce présente sur l'île de Grande-Terre (800 km²) en Guadeloupe. Celle-ci se compose de 29 espèces qui vivent dans une mosaïque de milieux d'eau douce soumis à une forte instabilité temporelle (à-secs fréquents), supposée induire une dynamique en extinction-colonisation des espèces. Cependant, tout à-sec n'entraîne pas nécessairement une extinction, car certaines espèces ont la capacité de rester en vie ralentie dans le sol (estivation). Je me suis tout d'abord focalisé sur le gastéropode pulmoné Drepanotrema depressissimum en combinant trois approches complémentaires : (1) une étude de la distribution spatiale et temporelle de la diversité génétique, (2) un modèle de dynamique de l'occupation des sites qui prend en compte les formes de résistance (estivation) et (3) une expérience en laboratoire pour évaluer si cette espèce peut utiliser l'autofécondation lors de la recolonisation de sites vides. Ces approches révèlent que les extinctions ne sont pas aussi fréquentes que présumées au départ, et qu'elles ne sont pas liées aux à-secs. Au contraire, les sites instables sont les moins touchés. En effet, D. depressissimum surmonte très efficacement les périodes d'à-sec en estivant, et recourt très peu à l'autofécondation. Les extinctions sont en revanche plus importantes dans les sites stables qui correspondent aussi aux communautés les plus riches en espèces. Enfin, à l'échelle d'étude, la diversité génétique dépend des variations de taille et de connectivité des sites plutôt que de l'âge supposé de la population, suggérant un impact relativement mineur de la dynamique d'extinction-colonisation dans ce système. Dans la dernière partie de ma thèse, je mesure l'impact des processus neutres sur l'assemblage des communautés locales. Pour ce faire, j'analyse la corrélation entre la diversité moléculaire (microsatellites) des deux espèces les plus fréquentes, diversité considérée comme une référence reflétant uniquement les processus neutres d'échantillonnage, avec la diversité spécifique des communautés locales. Cette corrélation se révèle très significativement positive, et résulte de l'action parallèle d'une même variable (la connectivité des sites au réseau hydrographique lors de la saison des pluies) sur la migration et la colonisation à la fois des allèles et des espèces, révélant ainsi un rôle important de processus neutres dans la régulation de la diversité spécifique locale. / Striking similarities underlies those processes involved in the dynamics of genetic diversity and species diversity. However these diversities have been considered separately as part of the agenda of population genetics and community ecology respectively. My work aims at quantifying processes that govern genetic diversity within species and species diversity within communities. To address this question I focus on the freshwater snail metacommunity from Grande-Terre Island (800 km²) in Guadeloupe. Twenty-nine snail species inhabit a network of highly unstable freshwater habitats that frequently dry out. This instability probably triggers extinction-colonization cycles of local populations. However, drying-out periods do not necessarily lead to extinction as some species are able to aestivate. First, I focused on the pulmonate gastropod Drepanotrema depressissimum. I used three complementary approaches: (1) an analysis of the spatial and temporal distribution of genetic diversity, (2) a patch occupancy model that take into account the presence of resistance forms such as aestivating snails and (3) a laboratory experiment in order to infer whether this species can rely on selfing to recolonize empty sites. These analyses reveal that extinction is not as frequent as previously thought and is not positively related to instability. Indeed, unstable sites are less prone to extinction. D. depressissimum overcome efficiently drying-out events aestivating in the ground and do not rely on selfing. Besides, extinction is more frequent in stable environments that encompass more speciose communities. Finally, at the scale of investigation, genetic diversity depends much more on patch size and connectivity than on apparent population age, suggesting that extinction-colonization cycles play a minor role in the species dynamics. In the last chapter, I quantify the impact of neutral processes on community assemblage. To this aim, I analyze the correlation between genetic diversity (microsatellites) of the two most-commonly encountered species – this diversity reflects neutral sampling process, with species diversity of local communities. This correlation is highly positive and relies on the parallel effect of a single site characteristic (connection to the local hydrographic network during the rainy season) on migration and colonization of both alleles and species. This suggests that neutral processes play an important role on the regulation of both genetic diversity and local species occurrence.