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L'exploitation artisanale, à petite échelle du diamant se pratique dans tous les pays de l'Union du Fleuve Mano (Côte d'Ivoire, Guinée, Libéria et Sierra Leone) de façon rudimentaire et parfois de façon informelle. L'exploitation minière artisanale du diamant offre cependant une importante stratégie de subsistance aux communautés locales car elle constitue l'activité principale de la plupart des travailleurs mineurs dans l'Union du Fleuve Mano (UFM). Il ressort de nos études de terrain et des enquêtes auprès des artisans mineurs que ce type d'exploitation minière a des impacts directs sur les galeries forestières, le sol et les cours d'eau. De plus, nous montrons que la réduction des impacts environnementaux engendrés par l'exploitation artisanale, à petite échelle de diamants n'est pas ressentie comme une nécessité ni comme une préoccupation majeure au sein de la communauté des artisans mineurs. Il y a souvent de la part des artisans mineurs un manque de compréhension des problèmes environnementaux et une insuffisante capacité à y faire face, comme le révèle notre étude menée sur trois sites Bobi, Toubabouko et Tortiya en Côte d'Ivoire. Les aires protégées au titre de leurs biodiversités, qui revêtent une importance écologique et socioéconomique majeure pour les populations des pays de la région de l'UFM, subissent malheureusement des pressions importantes du fait de cette exploitation minière artisanale du diamant. D'autant que bien souvent la population des artisans mineurs des sites enquêtés se révèle être en situation socio-économique très précaire et être souvent préoccupée par sa survie dans des conditions très difficiles. Ces dernières années, le Processus de Kimberley a pris l'initiative de concentrer sa réflexion et son action sur les questions environnementales. En 2012, la Déclaration de Washington, relative à l'intégration du développement de l'extraction artisanale et à petite échelle de diamants dans la mise en application du Processus de Kimberley, a souligné l'importance de prendre en considération les ramifications et conséquences environnementales de l'extraction minière artisanale. Dans cette optique, une enquête auprès des artisans mineurs en Côte d'Ivoire et une auto-évaluation de cette déclaration effectuée en 2014 en Côte d'Ivoire ont permis de comprendre que le cadre juridique, social, institutionnel et politique, constaté dans l'État Ivoirien, n'était pas toujours adapté au règlement des problèmes sociaux des artisans mineurs ni au règlement des questions environnementales soulevées par leurs activités minières. Ce travail de diagnostic de la déclaration devrait servir de modèle aux autres États de l'UFM. Les impacts des activités minières artisanales sur l'environnement existent donc mais il semble aussi que la remédiation des sites miniers artisanaux soit possible. En effet, le secteur de l'exploitation artisanale, à petite échelle de diamants a besoin de procédures de remédiation environnementale simples et de protocoles adaptés au niveau d'éducation des artisans mineurs et de leurs réalités financières. A ce sujet, la Sierra Leone a été un terrain privilégié d'expérimentation de la remédiation des sites miniers abandonnés à travers des projets gouvernementaux et des projets pilotes comme "Life after diamonds: Land Reclamation for Agriculture and Advocacy Pilot Initiative ". Ces projets ont contribué à protéger l'environnement et à améliorer les conditions socio-économiques des exploitants miniers. Cependant ces projets de remédiation quoique salutaires, ont eu aussi des limites qui méritent d'être prises en compte dans les futures initiatives des autres pays de l'UFM. / Artisanal and small-scale diamond mining is practiced in all countries of the Mano River Union (Côte d'Ivoire, Guinea, Liberia and Sierra Leone) in a rudimentary and informal manner. However artisanal diamond mining is an important means of livelihood for most local communities in the Mano River Union. Based on our field research and surveys of miners, this type of mining has direct impacts on the forest ecosystem, soil and watercourses. In addition, the research shows that reducing the environmental impacts of artisanal and small scale diamond mining is not seen as a necessity or a major concern in the mining communities. There is often a lack of understanding and insufficient capacity to deal with environmental problems among artisanal miners, as revealed in our study of three mining sites in Côte d'Ivoire; Bobi, Toubabouko and Tortiya. Protected areas, which are of major ecological and socioeconomic importance for the populations of the Mano River Union countries, are unfortunately under pressure because of artisanal diamond mining. Especially since artisanal miners at the surveyed sites are often in precarious socio-economic situations more preoccupied by means of survival under very difficult working conditions. In recent years, the Kimberley Process has been focusing on environmental issues. In 2012, the Washington Declaration on Integrating Development of Artisanal and Small-Scale Diamond Mining in the implementation of the Kimberley Process highlighted the importance of considering the ramifications and environmental consequences of artisanal mining. To this end, a survey of artisanal miners in Côte d'Ivoire in 2014 made it clear that the legal, social, institutional and political framework of the Ivorian government, was neither adapted to the solution of the social problems of miners nor to the settlement of environmental problems caused by mining activities. This diagnosis should serve as a model for the other countries of the Mano River Union. The reclamation of artisanal mining sites is therefore possible in spite of the environmental impacts of artisanal mining. In fact there is a need for reclamation procedures and protocols adapted to the educational and financial realities of artisanal miners. In this regard, Sierra Leone has been a model in reclamation of abandoned mining sites through pilot projects such as "Land after Diamonds: Land Reclamation for Agriculture and Advocacy Pilot Initiative". These projects have helped to protect the environment and improve the socio-economic conditions of artisanal miners. However, these reclamation projects, although salutary, also have limitations which deserve to be taken into account in future initiatives of the other countries of the Mano River Union.

L'objectif de ce travail est double : (i) la détection électrochimique des nucléosides sur<br />un nouveau matériau carboné d'électrode, le diamant dopé bore (BDD), et (ii) l'utilisation<br />d'un nouvel outil, la microscopie électrochimique à balayage (SECM), afin de fonctionnaliser<br />des surfaces avec des sondes oligonucléotidiques et de détecter le phénomène d'hybridation.<br />Dans un premier temps, nous montrerons la dualité d'utilisation de la microscopie<br />électrochimique en tant qu'outil de fonctionnalisation et de caractérisation de surfaces. Par<br />mode direct de la SECM, en utilisant la microélectrode en tant que contre-électrode, des<br />spots de polypyrrole-oligonucléotide de taille micrométrique sont déposés sur un substrat<br />d'or. Cette méthode d'élaboration est optimisée en étudiant l'hybridation des spots en<br />microscopie de fluorescence. La présence de ces spots sur la surface est ensuite détectée en<br />mode feedback de la SECM via la différence de conductivité entre le polypyrroleoligonucléotide<br />et l'or. Puis, le phénomène d'hybridation est étudié par mode feedback par la<br />précipitation d'un produit isolant sur la surface formé par une réaction catalysée par la<br />peroxydase couplée par l'intermédiaire d'un assemblage biologique à l'oligonucléotide<br />complémentaire. Enfin, cette technique électrochimique est couplée à une méthode optique,<br />l'imagerie de résonance plasmonique de surface (SPRi), afin de visualiser en temps réel<br />l'étape de structuration de la surface d'or par des spots d'oligonucléotides ou par des<br />gradients de surface d'oligonucléotides.<br />Dans un second temps, nous présenterons l'étude des réactions d'oxydation des<br />nucléosides, la 2'-désoxyguanosine et la 2'-désoxyadénosine, sur une électrode de diamant<br />dopée bore oxygéné. Nous montrerons ainsi l'intérêt de ce nouveau matériau carboné<br />d'électrode pour cette application en raison de sa large fenêtre d'électroinactivité en milieu<br />aqueux et son faible et stable courant de fond. Puis, nous mettrons en évidence la formation<br />d'un film continu constitué des produits de ces réactions d'oxydation sur l'électrode par une<br />étude macroscopique à l'aide de voltamétries cycliques d'une sonde redox, et une étude à<br />l'échelle microscopique en utilisant le microscope électrochimique à balayage.

Le but de ce travail de thèse est d'étudier les moyens de lithographie haute résolution pour la fabrication de résonateurs à ondes élastiques de surface, et de l'illustrer à travers la réalisation de sources de fréquences fonctionnant au-delà du GigaHertz. Dans un premier temps nous abordons les différents dispositifs fondés sur les ondes élastiques de surface puis les sources de fréquence (instabilités caractéristiques) et fixons les objectifs de l'étude au travers notamment d'un état de l'art. Dans un second temps, nous présentons les moyens de lithographie étudiés dans le cadre de ce travail, à savoir la lithographie électronique, la gravure par faisceau d'ions focalisés, la lithographie UV par projection et la lithographie par nano-impression. Pour chacune d'entre elles, nous détaillons le principe de fonctionnement et montrons, notamment grâce à des simulations, leur intérêt et leurs limitations. Ensuite, nous présentons la fabrication et la caractérisation de résonateurs sur différents types de substrats ayant des propriétés innovantes par rapport à nos applications. Le PZT élaboré par épitaxie, présentant des coefficients de couplage élevés (plusieurs pourcents) couplés à une granulométrie fine et une orientation cristalline selon l'axe 001. Le diamant, qui permet d'atteindre des vitesses de phase de l'ordre de 10000 m.s-1, soit une vitesse deux fois supérieure à celles des ondes transverses sur substrat de quartz, quartz que nous avons également étudié afin de rechercher de nouveaux points de fonctionnement à haute fréquence. Pour chaque matériau, nous identifions un ou plusieurs moyen(s) de lithographie qui nous permettent de fabriquer les résonateurs. Les étapes de conception, de fabrication et de caractérisation sont décrites en détail. La dernière partie du manuscrit consiste à exposer les caractéristiques des oscillateurs fondés sur les résonateurs à haut produit Qf ainsi fabriqués (Qf > 5.1012). Nous reportons les résultats obtenus à des fréquences de 1,5 GHz (sur quartz) et à 3 GHz (sur diamant nanocristallin). Le bruit de phase à 10 kHz de la porteuse est compris entre -100 et -110 dBc.Hz-1, et le bruit plancher est de -160 dBc.Hz-1. Nous concluons en donnant des pistes afin d'améliorer ces caractéristiques.

Le sujet de cette thèse est la conception et l'implantation d'algorithmes efficaces pour des opérations de base en calcul formel, ainsi que leurs applications à des domaines connexes, comme la théorie algorithmique des nombres et la cryptographie. Une première partie traite de l'algorithmique de base sur les polynômes à une variable. L'outil systématiquement mis en oeuvre est une version constructive du principe de transposition de Tellegen, qui permet d'obtenir de nouveaux algorithmes pour l'évaluation multipoint et l'interpolation (dans diverses bases polynomiales et pour diverses familles de points d'évaluation), ainsi qu'un théorème d'équivalence entre les complexités de ces deux problèmes. La deuxième partie est consacrée à l'algorithmique des nombres algébriques. Nous étudions d'abord certaines opérations élémentaires, comme la somme, le produit et leur généralisation, le produit diamant de Brawley et Carlitz. Leur calcul repose sur l'utilisation de l'opérateur de Newton formel et de la dualité algébrique, traduite algorithmiquement par l'emploi du principe de transposition et des méthodes de type pas de bébés / pas de géants. Ces méthodes sont ensuite généralisées au cadre des systèmes de polynômes de dimension zéro, pour le calcul de polynômes minimaux dans des algèbres quotient, ainsi que de paramétrisations rationnelles. Dans la troisième partie, nous étudions la question du calcul d'un terme d'une suite récurrente linéaire à coefficients polynomiaux. Comme application, nous obtenons des améliorations théoriques et pratiques des méthodes de comptage de points utilisées en cryptographie. Nous proposons ensuite une méthode de type évaluation-interpolation pour certaines opérations usuelles sur les opérateurs différentiels linéaires à coefficients polynomiaux.

Ce travail de thèse porte sur la recherche de grandes déformations dans des noyaux lourds, très déficients en neutrons, proches de la ligne d'émission spontanée de proton, donc soumis à des conditions extrêmes d'isospin, dans la région de masse A~130. L'expérience a été réalisée au GANIL à Caen auprès de l'accélérateur de faisceaux radioactifs SPIRAL. Les noyaux étudiés ont été peuplés par des réactions de fusion-évaporation en utilisant un faisceau radioactif de 76Kr, déficient en neutrons et de période T½ = 14.8 h.<br />Les rayonnements γ ont été détectés par le multidétecteur EXOGAM, composé de « clovers » segmentés de germanium pour lesquels une nouvelle méthode de calibration en énergie des segments a été développée. Pour extraire les événements de fusion-évaporation d'un fort bruit de fond lié à la radioactivité du faisceau, nous avons couplé EXOGAM avec le détecteur de particules chargées légères DIAMANT ainsi qu'avec le spectromètre de grande acceptance VAMOS, utilisé pour la première fois pour la détection de résidus d'évaporation. <br />L'analyse minutieuse de l'ensemble des données nous a permis de montrer que le couplage EXOGAM + DIAMANT + VAMOS est opérationnel et nécessaire pour l'étude de la structure des noyaux de cette région. De plus, nous avons pu mettre en évidence la première transition γ du noyau très exotique impair-impair 130Pm. Les résultats ont été interprétés à partir de calculs théoriques microscopiques auto-cohérents statiques et dynamiques effectués en collaboration avec les physiciens du groupe de Physique Théorique de l'IPN Lyon.

La radiothérapie stéréotaxique est une technique de pointe relativement récente utilisée pour le traitement de tumeurs bénignes ou malignes de petites dimensions employant des mini-faisceaux. L'efficacité clinique de cette technique est prouvée et n'est pas remise en cause, cependant il n'existe pas actuellement de dosimètre véritablement approprié permettant de caractériser ces faisceaux de petites dimensions par des mesures précises de dose absolue et relative. Le problème du manque d'équilibre électronique latéral rencontré en mini-faisceaux entraîne principalement les contraintes suivantes pour le dosimètre : équivalence-eau et petit volume de détection. Les caractéristiques du diamant (faible numéro atomique Z=6, densité élevée d'atomes) en font un candidat idéal. Au cours de cette thèse, nous avons développé un prototype de dosimètre pour mini-faisceaux à partir de diamant monocristallin synthétique CVD. Les échantillons ont été caractérisés optiquement par différentes techniques et leurs propriétés de détection ont été étudiées sous rayonnement X et sous particules ?. Une série de premiers prototypes a été développée et testée sur plusieurs machines de stéréotaxie. Une étape d'optimisation de ces premiers dosimètres diamant a ensuite été réalisée notamment par l'utilisation de simulations Monte Carlo. L'optimisation des différents paramètres entrant en jeu dans la réponse du dosimètre en mini-faisceaux a permis d'aboutir à un prototype final de dosimètre diamant. Ce prototype répond au cahier des charges rédigé par les physiciens médicaux des centres hospitaliers, aussi bien en champs standards qu'en mini-faisceaux.

Le choix de partenaire est souvent considéré comme étant le résultat d’une simple interaction, mais, en nature, l’environnement social dans lequel les animaux communiquent correspond généralement à un réseau d’émetteurs et de récepteurs. La présence de congénères, de rivaux, et même de prédateurs durant le choix de partenaire peut avoir plusieurs répercussions sur ce choix. Être observé par une audience composée de congénères de même sexe peut pousser certaines espèces à modifier le niveau d’expression de leurs préférences, et même à modifier ces préférences pour réduire la compétition ou éviter d’être imitées. La préférence de plusieurs femelles diamant mandarin pour deux mâles a été mesurée en absence et en présence d’une audience femelle pour déterminer si la présence de rivales a des effets sur le choix de partenaire des femelles. De plus, afin de déterminer si ces effets varient en fonction de la qualité des femelles focales et audience, la condition de plusieurs femelles a été altérée en diminuant leur capacité à voler. Selon les résultats, les femelles diminuent leur niveau de sélectivité suite à l’ajout d’une audience femelle, et l’intensité des interactions mâle-femelle dépend de la condition des femelles focales. Les femelles ajustent leur comportement surtout pour éviter d’être imitées et non en fonction de leur condition. Cependant, ces deux mécanismes peuvent affecter les femelles simultanément. / Mate choice is often considered as the result of a simple interaction, but, in the wild, the social environment in which animals communicate generally corresponds to a network of several signallers and receivers. The presence of conspecifics, rivals, and even predators during mate choice can have many repercussions on that choice. Being observed by an audience of same-sex conspecifics can drive some species to alter the level of expression of their preferences, and even to modify those preferences to reduce competition or avoid being copied. The preference of several zebra finch females for two males was measured without and with a female audience to determine if the presence of an audience alters female mate choice. Moreover, to determine if these effects vary according to focal and audience females’ condition, the condition of several females was altered by diminishing their flying ability. According to the results, females lower their level of selectivity following the addition of an audience, and the intensity of male-female interactions depends on the focal females’ condition. Our findings suggest that females mainly adjust their behavior to avoid being copied and not according to their condition. However, these two mechanisms might have affected the females’ mating preferences simultaneously.

Plusieurs espèces s’alimentant en groupe ont un comportement correspondant au jeu producteur-chapardeur (P-C). Même si à l’origine ce jeu ne prenait pas en compte plusieurs éléments susceptibles d’être présents dans un groupe social, certaines études récentes suggèrent que des facteurs, notamment le niveau de défense des ressources et les liens sociaux, pourraient affecter ses prédictions. Notre étude avait pour but d’étudier les effets de ces facteurs en exposant des groupes de diamants mandarins à quatre traitements expérimentaux faisant varier la taille du groupe et le degré d’attachement des oiseaux. Notre étude est la première à montrer que le niveau de défense des ressources a un réel effet sur les fréquences d’utilisation des tactiques producteur et chapardeur. De fait, contrairement à ce qui est prédit dans le jeu P-C original, nous avons trouvé que la fréquence des chapardeurs n’augmente pas avec la taille du groupe dans un contexte favorisant la défense des ressources. Par ailleurs, nous n’avons pas trouvé d’effet significatif du lien social sur les fréquences d’utilisation des tactiques. Cependant, nos résultats suggèrent que les liens de couple changent le comportement individuel des sujets en ce qui a trait au chapardage et à l’agressivité : bien que le résultat soit non significatif, les individus chapardent davantage leur partenaire social que les autres membres du groupe, mais avec une agressivité plus faible. Les résultats obtenus sont prometteurs et ouvrent la voie à de nombreuses autres études sur l’effet des liens sociaux et la défense des ressources chez les espèces grégaires. / Many species foraging in groups show behaviours in agreement with the producer-scrounger (PS) game. Originally, the PS game did not consider many elements likely to be found within feeding groups. However, recent studies suggest that some factors, namely resource defendability and social attachment, could indeed influence the predictions of the PS game. Thus, to investigate the effects of resource defendability and social bonds, we exposed flocks of zebra finches (Taeniopygia guttata), a monogamous species, to four different treatments intended to vary: (1) group size and, (2) degree of attachment among birds in a group. For the first time, we show that resource defendability has a true impact on the use of the two foraging tactics in the PS game. As a matter of fact, contrary to what is predicted in the original PS game, we found that the frequency of scrounger tactic did not increase with group size when tested in an economically defendable feeding context. On the other hand, even though pair bonding changed the individual scrounging and aggressive behaviours of the birds, we found no significant influence of this factor on the tactic use. Although the result was not significant, we found that scrounging was more frequent between social pairs than between experimental pairs, but individuals initiated aggressions towards their social partner with a lesser intensity. Thus, our results are promising and they call for many more studies on the effects of social bonds and resource defendability in gregarious species.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal