Réunissant une série de trois articles scientifiques, ce mémoire offre une description et une quantification des processus dynamiques de glace dans les cours d’eau à forte pente. Menée sur trois cours d’eau du bassin versant de la rivière Montmorency (à proximité de Québec, QC, Canada), cette recherche démontre grâce à l’analyse par CAT scan que la glace de fond et les barrages de glace se développent principalement par croissance in-situ des cristaux de frasil-fixé. La porosité des structures de frasil-fixé varie entre 23% et 52% alors que celle de des structures de glace colonnaire, uniquement retrouvées dans les barrages de glace, varie entre 0% et 1,5%. De plus, les taux de croissance et de fonte des barrages de glace varient de façon importante autour d’une moyenne d’environ 1 cm/h. Le développement complet d’un barrage de glace a été simulé avec succès à l’aide d’un modèle physique comportant plusieurs degrés de liberté. / Uniting three scientific papers, this thesis offers a description and a quantification of dynamic ice processes taking place in steep channels. This research was led on three channels located in the Montmorency River watershed near Quebec City, Canada. CAT scan analyses showed that the development of anchor ice and ice dams is mainly caused by in-situ growth of fixed-frazil ice crystals. Porosity of fixed-frazil ice structures ranges between 23% and 52% while porosity of columnar ice structures, only found in ice dams, ranges from 0% to 1.5%. Moreover, ice dam growth and decay rates greatly vary around the mean value of about 1 cm/h. The complete development of a single ice dam was successfully simulated using a physical model that demonstrated the large number of degrees of freedom inherent in the process.

Tout comme les grottes-sanctuaires, les bois sacrés et d’autres sanctuaires naturels, les lacs sacrés s’intègrent dans les paysages religieux des provinces romaines. Depuis la Renaissance, les sources textuelles faisant référence à la sacralité des lacs ont largement retenu l’attention contribuant à nourrir tout un imaginaire autour de ce thème. Ce travail, fondé sur les sources documentaires existantes, principalement archéologiques et historiques, vise à analyser et définir les rapports entre les lacs et le religieux dans le monde romain en distinguant ce qui relève de la réalité ou du fantasme. Avant tout centrée sur les provinces des Gaules de la fin du IIe s. av. J.-C. au Ve s. ap. J.-C., cette recherche est étendue à l’ensemble du monde romain dans une perspective comparative. Après avoir défini le lac et décrit ses caractéristiques morphologiques, l’analyse et le croisement des données permettent d’approfondir la connaissance des lieux de culte lacustres et des représentations qui s’y rattachent. Ces étendues d’eau, souvent présentes dans des contextes topographiques accidentés, ont été regardées comme sacrées en raison de caractéristiques spécifiques qui étaient considérées comme la marque de la présence du divin (profondeur, couleur, circularité/centralité, îles flottantes, variations de niveau). Ces croyances ont conditionné la fréquentation de ces lacs, ainsi que l’ensemble des aménagements et des pratiques rituelles dont ils ont été le cadre. Réceptacles de nombreux éléments matériels, c’est à partir de ces derniers reliefs que l’archéologue est en mesure d’identifier ces sanctuaires lacustres. / Like cave-sanctuary, holy woods and other natural shrines, sacred lakes were part of the sacred landscapes of the Roman provinces. Since the Renaissance, textual sources referring to the sacrality of lakes have widely attracted attention, fuelling a whole imaginary. This work, based on archaeological and historical sources, aims to analyse and define the relationship between lakes and the religious in the Roman world by distinguishing between reality and fantasy. Mainly centred on the provinces of Gaul between the end of the second century BCE and the fifth century CE, this research extends to the whole Roman world in a comparative perspective. After defining the lake and describing its morphological characteristics, the analysis and cross-analysis of data allow to deepen our knowledge about these lacustrine shrines and the representations attached to them. These bodies of water, often found in uneven terrain, were regarded as sacred due to specific characteristics construed as the sign of a divine presence (depth, colour, circularity/centrality, floating islands, level changing). These beliefs conditioned attendance at the lakes, as well as installations and ritual practices. Such lacustrine shrines left numerous artefacts, that now allow the archaeologist to identify them.

Mesurer les poussées des glaces sur les barrages hydroélectriques nécessite la mesure des contraintes dans les couverts de glace (CdG). Ces derniers sont des couches de glace qui se forment en hiver sur des réservoirs d'eau des barrages dans des zones hivernales (exemple, Québec). Le CdG se dilate lors d'une hausse de température, et est déstabilisé par la variation du niveau d'eau (VNE) dans le réservoir. Si de plus, le CdG est en contact avec le mur du barrage, des forces naissent sur le mur. Pour mesurer ces forces, dans un cadre de sécurité des barrages, des panneaux capteur de pression sont placés sur le mur du barrage, et des jauges sont positionnées dans le CdG. Parmi les jauges figurent les jauges biaxiales (JB) de 12 pouces (JB12) ou 30.48 cm de hauteur, et celles de 4 pouces (JB4) ou 10.16cm de hauteur. La petite hauteur de la JB4 lui permet de mesurer les contraintes selon la profondeur à laquelle elle est placée. Vu sa forte rigidité, la JB4 attire les forces sur le plan horizontal et sur le plan vertical. Une théorie mathématique permet de traiter le problème d'attraction des forces à l'horizontale (Savin, 1961), mais le problème d'attraction des forces en trois dimensions (effets 3D du CdG) n'est pas résolu. Or, les effets 3D causeraient le fait que la JB4 surestime les mesures. L'objectif de ce mémoire est de quantifier les effets 3D et évaluer l'impact du fluage de la glace, sur les contraintes estimées par la JB4 et sur l'amplification des contraintes (AC) autour d'elle. Pour se faire, sont développés, à l'aide du logiciel ANSYS, deux modèles numériques basés sur la méthode des éléments finis. Le premier modèle, en 2D, permet de valider l'approche numérique et évaluer l'impact du fluage. Le modèle 3D, sert à quantifier les effets 3D. Glace et JB4 sont homogènes et isotropes dans tout le projet. Le modèle 2D de base s'est avéré robuste, car les champs de contrainte et de déplacement ont au plus 0.5 % d'écart par rapport à la théorie de Savin. À partir du modèle robuste, est développé un modèle 2D (véritable outil) pour étudier l'impact du fluage sur PAC autour de la JB4 et sur la mesure de la JB4. Les résultats qui en découlent sont indicatifs en raison de la limitation au fluage secondaire. Un modèle de fluage plus complet permettrait de valider l'impact du fluage secondaire. Cet impact s'est avéré plus important pour des contraintes plus élevées. Par exemple, pour un chargement uniaxial de 250kPa, la diminution horaire moyenne de la contrainte principale maximale est de 0.92kPa/h, contre 1.79kPa/h pour une charge de 500kPa. Les effets 3D ont été évalués (matériaux uniquement élastiques). L'AC en 3D est au maximum de 5% plus élevé que TAC en 2D. Cet impact maximal correspond aux épaisseurs du CdG supérieures à 30 cm. Mais, la force moyenne (suivant la hauteur) reçue par le capteur est difficile à évaluer. En effet, le champ de contrainte autour de la JB4 et dans la direction verticale est très complexe et doit être profondément examiné. Cette complexité est due à la brusque variation de l'épaisseur du capteur le long de la hauteur. Ainsi, le modèle 3D doit faire l'objet d'une validation.

Les élèves issus de l’immigration ont avantage à être bien adaptés au plan scolaire puisqu’en plus d’être dans leur intérêt et dans celle de leur famille, leur éducation permet leur intégration sociale et économique dans la société d’accueil (Costigan et al., 2010). Des travaux ont démontré que les relations sociales des élèves issus de l’immigration jouent un rôle dans leur adaptation à l’école, tel que le modèle du capital social de Coleman (1988) le suggère (Fuller et Hannum, 2002). Quatre dyades adolescent-parent issus de la Région des grands lacs d’Afrique installés en Estrie ont été rencontrées pour mener des entrevues semi-structurées afin de décrire ce qui influence l’adaptation scolaire de ces élèves. Les entrevues ont été transcrites puis une analyse thématique des verbatim a été effectuée (Paillé et Mucchielli, 2008). Les cas analysés nous permettent d’identifier que l’adaptation scolaire des élèves est influencée par le capital social véhiculé principalement au sein des relations entre l’élève et ses parents, entre l’élève et les adultes de l’école, entre l’élève et ses pairs et entre les parents et les adultes de l’école (collaboration école-famille). Par ailleurs, les lourdes épreuves pré-migratoires vécues par les adolescents, notamment liées au contexte de guerre dans leur pays d’origine, rendent plus difficile leur adaptation scolaire. Concernant les implications pour la pratique, il s’avère pertinent d’adopter une approche d’intervention intégrative, où tant les acteurs scolaires (commission scolaire, personnel de l’école), la communauté (milieux communautaires, CSSS, etc.) ainsi que les familles immigrantes sont impliqués (Mc Andrew, Ledent et Murdoch, 2012).

Le mercure, polluant toxique pour les êtres vivants est présent dans tous les compartiments de l'environnement. Son cycle biogéochimique est encore mal connu, et des lacunes existent, notamment dans les sites de hautes altitudes comme les Alpes françaises. Au cours de ces travaux, nous avons examiné la dynamique du mercure dans les écosystèmes lacustres alpins, par l'étude du transfert de ce polluant entre les différents réservoirs que sont la neige (bassin versant), l'eau des lacs, et les poissons. Par des échantillonnages réguliers (janvier à juin 2009) de la neige de surface du lac Bramant, nous montrons que le manteau neigeux est le siège de processus de dépôts atmosphériques de mercure et de méthylmercure provenant des sources anthropiques de la région de Grenoble. Nous montrons également qu'une proportion de ces espèces rejoint le lac notamment lors de la fonte du manteau neigeux. Cependant, elles s'avèrent rapidement évacuées du lac en raison d'un fort et rapide renouvellement de ces eaux. Par ailleurs, la caractéristique spécifique (peu de végétation, grande minéralité) de ces bassins versants d'altitude explique également les faibles quantités de mercure présentes dans ces lacs. La faible contamination en mercure retrouvée dans les poissons de ces lacs est certainement due notamment à un faible temps de séjour du mercure dans l'eau. Enfin, grâce à un outil de prédiction et d'aide à la décision (WARMF), nous suggérons que les paramètres essentiels gouvernant la méthylation du mercure et la contamination des poissons dans nos lacs ne sont pas les dépôts atmosphériques mais plutôt les caractéristiques physico-chimiques du lac et de son bassin versant.

Face à la dégradation des écosystèmes, associée à une modification de la structure des communautés, voir à une disparition accrues de certaines espèces, les enjeux majeurs de ce siècle sont d'étudier la biodiversité et les facteurs pouvant interagir sur celle-ci, et d'étudier le<br />rôle fonctionnel de cette biodiversité. Dans ce contexte, il s'est agit pour moi d'étudier la composition et la diversité de communautés eubactériennes et de cyanophages dans des écosystèmes pélagiques des grands lacs Alpins français, ayant subi des pressions anthropiques plus ou moins intenses. Ainsi, nous avons mené trois études dans trois lacs de statuts trophiques différents : le lac d'Annecy est oligotrophe et peut être considéré comme système de référence, alors que les deux autres lacs, le Bourget et le Léman sont ésotrophes. Le lac du Bourget se distingue des deux autres par la présence régulière et massive d'une cyanobactérie filamenteuse toxique, Planktothrix rubescens, qui prolifère dans ses eaux depuis 1998. Sur un plan méthodologique, l'étude de la composition de la communauté eubactérienne et cyanophage a été réalisée au moyen de la technique de DGGE (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis), alors que la technique de lonage-séquençage a été utilisée afin de pouvoir identifier les groupes taxonomiques et d'inférer des relations phylogénétiques. De la première étude il apparaît que l'essentiel de la variabilité de la composition eubactérienne du lac du Bourget se situe sur une échelle verticale plutôt qu'horizontale lorsque le lac est thermiquement stratifié. Cette variabilité verticale reflète la présence de couches thermiques différentes et des micro-couches chimiques (notamment liées aux<br />phosphates), favorisant l'établissement de communautés différentiellement adaptées aux conditions qu'elles rencontrent. Pendant la période de brassage des eaux (hiver), la composition de la communauté est homogène sur l'ensemble de la masse d'eau. L'influence<br />des tributaires sur la composition eubactérienne se restreint à la zone d'embouchure. D'un point de vue méthodologique, ces résultats suggèrent qu'à condition d'éviter le littoral et d'autres zones isolées, un nombre restreint d'échantillons pourrait être suffisant pour décrire de façon représentative la composition de la communauté eubactérienne dans un grand lac. La deuxième étude montre tout d'abord que les trois lacs possédaient des communautés eubactériennes caractéristiques des écosystèmes lacustres, avec une diversité relativement faible. Les Actinobactéries constituent le groupe dominant au sein de ces communautés. Nous avons également montré l'absence de changements majeurs dans la composition selon les saisons, l'origine géographique ou la profondeur. Des changements dus à des pressions locales peuvent intervenir sur une faible proportion de la masse d'eau et<br />sporadiquement : au niveau de l'épilimnion au printemps et en été lorsque les biomasses phytoplanctoniques sont importantes. Il est probable que la forte ressemblance entre les communautés eubactériennes de ces trois lacs, en dépit d'états trophiques différents, soit due à<br />leur grand volume : l'hypolimnion présente une part très importante de ces lacs ; ici des nombreux processus et facteurs environnementaux sont communs aux trois lacs. Ce sont donc des pressions régionales qui ont une influence sur la composition des communautés<br />eubactériennes des trois grands lacs Alpins français.<br />La troisième étude, a mis en évidence une diversité de cyanophages du lac du Bourget relativement grande. La composition de cette communauté subit des changements saisonniers qui sont liés indirectement ou directement à la température et à la chlorophylle a. L'analyse de la dynamique des différents composants microbiens montre également que les séquences<br />de cyanophages obtenues semblent plus probablement provenir de cyanophages parasites de Picocyanobactéries que de « microcyanobactéries » comme P. rubescens.

Les écosystèmes sahéliens, et tout particulièrement ceux qui se développent sur des sols sableux, réagissent très vite et très intensément aux moindres changements climatiques. Dans cette zone semi-aride, l'érosion éolienne qui affecte essentiellement les surfaces cultivées met en péril l'exploitation durable des ressources en terre. Par ailleurs, l'explosion démographique de ces dernières décennies et les grandes crises climatiques à l'origine des sécheresses du vingtième siècle ont eu d'importantes répercussions sur le milieu. Pour gérer au mieux ce milieu fragile, il importe d'abord de bien comprendre son fonctionnement. Ce travail de thèse s'est donc inscrit dans le programme de recherche AMMA (Analyse Multidisciplinaire de la Mousson africaine) et se situe au coeur du programme CORUS2 (Coopération pour la Recherche Universitaire et Scientifique) concernant essentiellement l'étude de la dynamique éolienne des sols sableux cultivés de la région de Niamey. La stratégie suivie au cours de cette étude a été de s'appuyer sur un important dispositif de mesures expérimentales pour comprendre au mieux et quantifier le fonctionnement actuel du milieu essentiellement vis-à-vis de l'érosion éolienne. Ces mesures expérimentales ont permis d'interpréter les changements que nous avons pu mettre en évidence sur un ensemble de terroirs proches de Niamey qui constituent les bassins versants de deux lacs permanents récents : Bangou Bi et Bangou Kirey (13,51° N - 2,21° E). Les enregistrements sédimentaires recueillis dans ces lacs ont ensuite été analysés en regard de l'évolution de leur bassin versant. Au cours de cette étude nous avons mis en évidence le rôle majeur des résidus de culture dans les champs traditionnels et montré que même à des taux de recouvrement extrêmement bas, ils constituent une protection pour les sols. Cependant leur efficacité chute en deçà d'un seuil de 2% et l'érosion éolienne déplace alors des quantités considérables de terres (130 t/an en moyenne) et participe activement à l'encroûtement des sols. Il est probable qu'à la faveur combinée de la mise en culture de l'ensemble des versant avant 1975 et de la sécheresse de 1985, un tel processus d'érosion et d'encroûtement s'est mis en place expliquant ainsi la dégradation considérable du milieu que nous avons mise en évidence entre 1975 et 2009 à partir d'enquêtes auprès des population et par la cartographie diachronique des petits bassins versant étudiés. A partir de l'étude des sédiments collectés dans les lacs, nous avons pu proposer un modèle de mise en place de ces sédiments qui suggère une intensification de l'érosion à partir du milieu des années 80.

Cette thèse a pour but de comprendre et d’analyser les logiques d’émergence, les dynamiques de «fragmegration» ainsi que les mécanismes qui concourent à la perpétuation des mouvements politico-militaires au Congo-RDC. Dès le départ nous avons mis en exergue les trois tendances lourdes qui monopolisent le débat sur les rébellions en RDC. Ces trois tendances qui étaient fondamentalement des éléments accélérant ou amplificateurs, ont été à tort considérées comme les principaux éléments déclencheurs. Afin de lever la confusion conceptuelle entre ces deux principes, nous avons suggéré trois autres pistes de réflexion susceptible de mieux expliquer les phénomènes d’émergence, de fragmégration et de perpétuation. Ces pistes de réflexion sont les éléments déclencheurs majeurs autour desquels se structurent et s’articulent notre hypothèse. Dans cette thèse, nous soutenons l’argument selon lequel les phénomènes d’émergence, de fragmégration et de perpétuation sont une résultante de la militarisation des forces sociales congolaises, l’impossibilité du mouvement régional initié par le tandem rwando-ougandais à remporter une victoire clausewitzienne et l’institutionnalisation d’un partage de pouvoir complexe par la communauté internationale. Cette thèse est un appel au décloisonnement disciplinaire et à une multiplication des points d’entrée sur l’étude des groupes armés. D’où le recours à une approche (combinatoire) interdisciplinaire, mobilisant à la fois des courants critiques au sein des relations internationales (le constructivisme critique, la géopolitique) tout en alliant la sociologie des relations internationales plus particulièrement les acquis de la sociologie politique des mouvements sociaux. Notre approche interdisciplinaire qui est au centre de cette thèse peut aussi être d’une grande utilité dans le renforcement de l’approche polémologique fort utile pour saisir la gouvernance par les groupes politico-militaires.

La sonde Cassini a révélé en 2006 l'existence de lacs et de mers dans les régions polaires de Titan, la principale lune de Saturne. Ces lacs seraient remplis de méthane et d'éthane liquides, métastables à la surface de Titan, tout comme l'est l'eau sur Terre. La forme arrondie des dépressions dans lesquelles ils résident suggère une formation des dépressions par des processus volcaniques, thermokarstiques, karstiques ou évaporitiques. Cette thèse vise donc à comprendre le mécanisme de formation et le développement des dépressions lacustres sur Titan. L'étude comparative entre Ontario Lacus, la plus grande dépression lacustre de l'hémisphère Sud, et le pan d'Etosha, une dépression karstoévaporitique de Namibie, suggère un scénario de formation basé sur la dissolution d'une couche superficielle soluble dans les liquides. Cette couche se formerait par (1) cristallisation évaporitique sous climat aride de composés organiques dissous dans les liquides, et/ou (2) accumulation en surface d'hydrocarbures solides synthétisés dans l'atmosphère. Les analogies entre d'autres dépressions lacustres sur Titan et sur Terre semblent indiquer que la dissolution et l'évaporation jouent un rôle prépondérant dans le façonnement et l'évolution de la surface de Titan. La comparaison entre les climats de Titan et de la Terre indique l'existence d'un climat globalement aride, plus humide aux hautes latitudes, compatible avec les mécanismes karstiques et évaporitiques suggérés. Des expériences en laboratoire, des cartographies de composition de la surface et des études géomorphologiques futures apporteront des contraintes supplémentaires sur le lien entre ces processus et le climat de Titan.

Aujourd'hui une augmentation de l'intensité des extrêmes hydrologiques est attendue avec le réchauffement global. Cependant le manque d'observations des phénomènes torrentiels et de mesures directes des précipitations en altitude sur le temps long ne permet pas d'étayer cette théorie. Les archives naturelles lacustres, par leur capacité à enregistrer l'évolution passée de l'activité torrentielle, offrent l'opportunité de combler ce manque. L'objectif de la thèse est de reconstituer l'évolution de la fréquence et de l'intensité des crues passées, à partir de l'étude de séquences sédimentaires de lacs d'altitude des Alpes Françaises. Afin d'être en mesure d'évaluer le rôle de la température sur l'activité torrentielle, notre étude se focalise sur le dernier millénaire qui a connu des périodes climatiques contrastées ; période chaude de l'Optimum Médiéval (OM), période froide du Petit Age Glaciaire (PAG) et réchauffement global actuel. Les sites d'étude ont été sélectionnés selon un transect nord-sud pour évaluer la variabilité régionale de l'activité torrentielle en réponse aux changements climatiques. Ce travail repose sur des analyses sédimentologiques et géochimiques à haute résolution qui ont permis i) de identifier les dépôts de crue, ii) de les distinguer de dépôts similaires issus de remaniements gravitaires et iii) de déterminer un marqueur fiable de l'intensité des événements. D'autre part plusieurs méthodes de datation ont été combinées dans l'objectif de diminuer les incertitudes des modèles d'âge. La fréquence de crue à l'échelle pluri-séculaire apparaît en augmentation sur l'ensemble des Alpes Françaises au cours de la période froide du PAG. Cependant à l'échelle pluri-décennale la fréquence de crue évolue différemment entre le Nord et le Sud des Alpes. Les maxima de fréquence apparaissent au cours de périodes chaudes dans les Alpes du Nord, alors que les maxima dans les Alpes du Sud semblent correspondre à des phases négatives de l'Oscillation Nord-Atlantique. De plus les événements de crue extrême se produisent au cours des périodes les plus chaudes dans les Alpes du Nord alors qu'ils apparaissent au cours du PAG dans les Alpes du Sud. Ces résultats suggèrent donc une régionalisation des effets du réchauffement global sur les crues extrêmes et les précipitations intenses.