Dans un contexte de changement climatique et d’augmentation de la variabilité du climat, une raison majeure qui freine le développement et l’adoption d’une gestion efficace des ravageurs des cultures est celle des caractéristiques thermiques des paysages agricoles, qui sont reconnues pour leur effet sur la dynamique ces ravageurs. De plus, la différence entre la taille des organismes considérés et les échelles auxquelles les données climatiques sont collectées et modélisées est une problématique clé pour comprendre et prédire la distribution des ravageurs des cultures. Dans ce travail de thèse, nous explorons la prise en compte des microclimats ressentis par les ravageurs des cultures dans leur environnement afin de mieux déduire leur distribution spatiotemporelle. Par conséquent, cette thèse s’est intéressée à: 1) réduire les différences d’échelles entre les prédictions des modèles climatiques globaux et la fine échelle spatiotemporelle des microclimats vécus par les organismes, 2) développer des approches techniques innovantes, comme la combinaison de caméras thermiques avec des drones aéroportés, pour faciliter l’étude de l’écologie thermique des ravageurs des cultures dans leur milieu, 3) déterminer dans quelle mesure la caractérisation de l’hétérogénéité thermique spatiotemporelle des paysages agricoles est utile pour comprendre les dynamiques des ravageurs des cultures et 4) comment intégrer les microclimats dans les modèles de prédiction des ravageurs des cultures. Ce travail montre que les microclimats conditionnent partiellement la dynamique des ravageurs des cultures dans les agrosystèmes et peuvent leur fournir des opportunités pour améliorer leur performances (et atténuer les effets du changement climatique) dans quelques centimètres carrées seulement. Par conséquent, cette thèse a montré l’importance d’une meilleure prise en compte des microclimats dans les modèles de distribution d’espèces (et de vulnérabilité face au changement climatique). Finalement, ce travail a révélé que l’étude des microclimats pourrait ouvrir de nouvelles voies de lutte intégrée agro-écologiques contre les ravageurs des cultures. / In the context of global warming and increasing climatic variability, a major uncertainty that hampers effective pest management is that related to the thermal characteristics of agricultural landscapes, which are known to have profound effects on insect pest dynamics. Moreover the spatial mismatch between the size of organisms and the scale at which climate data are collected and modeled is also a major barrier to better understand and predict pest distribution and dynamics. In this thesis, we addressed the issue of considering microclimates experienced by crop pests in their environments with the main objective to infer their spatiotemporal distribution. Therefore, we focused on the following questions: 1) How to bridge the gap between the predictions of coarse-scale climatic models and the fine-scale climatic reality experienced by organisms (i.e. microclimates), 2) How to develop innovative technological approaches such as thermal infrared cameras and unmanned aerial vehicle as a tool for the study of crop pest thermal ecology, 3) to what extent the fine spatiotemporal variability in thermal heterogeneity of natural and agricultural landscapes is useful to understand pest dynamics, and 4) how to integrate microclimatic data in models predicting the interrelation between pest organisms and the microclimate of their environments.This work revealed that microclimate substantially affects pest dynamics in agrosystems and may offer them opportunities to enhance their performances, as well as to buffer global warming effects within only few centimetres. Consequently, this thesis stresses the need of a better incorporation of microclimatic data into models of species distribution (and vulnerability to climate change) and evidences that microclimates might provide new insights towards agro-ecological pest management.

Le changement climatique et le phénomène d'Ilot de Chaleur Urbain - ICU sont quelques effets de l'action humaine sur le milieu. Les conséquences de ce phénomène sont perçus non seulement en termes d'économie - consommation énergétique, mais aussi directement sur le confort des habitants. Dans le contexte des villes tropicales, où les citoyens sont exposés à une forte chaleur, le confort thermique devrait être considéré comme une priorité dans l'élaboration des politiques d'aménagement et conception des espaces extérieurs. Nous avons étudié ce phénomène à travers un cas concret, la ville de Barranquilla, qui répond non seulement à la condition tropicale, mais qui exprime la réalité et les conflits de l'Amérique Latine et de la Colombie. A travers notre étude, nous avons confirmé la relation entre le microclimat et la forme urbaine ; nous avons aussi caractérisé cette relation et fait une contribution à l'enrichissement de l'état de l'art. Mais nous avons également mis en évidence le lien qui peut exister entre les conditions de confort dans les espaces extérieurs et les conditions socio-économiques de la population dans les villes, qui comme Barranquilla, sont marquées par la ségrégation sociale et la fragmentation spatiale. Enfin, nous avons conclu que la meilleure façon d'intégrer des aspects climatiques à la conception urbaine, c'est d'inclure ces connaissances sous forme de principes dans la formation du concepteur urbain. Dans cette optique, nous proposons d'orienter la réflexion vers la création d'une pédagogie plus active basée sur la sensibilité des acteurs et sur le travail collectif et collaboratif. / Climate change and Urban Heat Island (UHI) phenomena are some of the effects of human activity. The consequences of UHI are perceived not only in terms of economic (energy) costs, but also in terms of thermal comfort for inhabitants. In the context of tropical cities, where citizens are exposed to extreme heat, thermal comfort should be considered a policy priority in the design of public space.We have studied the phenomenon of thermal comfort through the case of Barranquilla, a city which not only meets the tropical conditions but also shows us the peculiar conflict and reality of Latin America and Colombia. In our study, we confirmed the relationship between microclimate and urban form; we also characterized this relationship and contributed to enrich the state of the art. In this study we put into evidence the connection between thermal comfort conditions in outdoor public spaces and socio-economic conditions of people in cities marked by social segregation and spatial fragmentation, such as Barranquilla.Finally, this study concludes that the best way to incorporate thermal comfort into urban design and planning is not through design strategies but through the assimilation of principles. Thus, we propose a new pedagogy based on sensitivity to the thermal environment and on collective efforts to enrich the practice of urban design and to develop a symbiosis with climate considerations that seems to have faded at some point in the history of urban development.

Les grandes villes, en période estivale, développent de plus en plus fréquemment certains problèmes liés au phénomène d'« îlot de chaleur urbain », comme les pics de pollution et la surconsommation énergétique due à la climatisation. La minéralisation des villes, en remplaçant la végétation et les zones humides par du béton et de l'asphalte contribue à ces nuisances. Notre objectif est alors de déterminer l'impact de la végétation et des bassins ou jets d'eau sur le microclimat urbain et sur les situations de confort thermique ressenties par un individu. Cette étude fait appel aux techniques de modélisation numérique. Dans la première partie, une importante synthèse bibliographique permet de faire le point sur des domaines aussi variés que la micro-climatologie urbaine, la simulation, l'urbanisme, l'arboriculture et le confort thermique en espace extérieur. Ces informations sont utiles lors de la mise en œuvre et de l'interprétation des simulations envisagées. Dans la deuxième partie, nous détaillons la réalisation d'un couplage thermo-aéraulique, basé sur deux outils numériques, SOLENE (logiciel d'ensoleillement et de thermique développé par le CERMA) et N3S (code de mécanique des fluides, développé par EDF). Ce couplage nécessite le développement de programmes spécifiques et de procédures d'interfaçage. Des éléments de validation sur des études de cas référencées, ainsi qu'une comparaison avec des mesures in-situ sont présentés. L'application de cette démarche à une étude de cas urbaine, la Place du Millénaire du quartier Antigone à Montpellier, permet d'analyser l'impact de la végétation sur le microclimat urbain et les conditions de confort en espace extérieur. La comparaison de trois situations, l'une sans végétation, l'autre avec la végétation actuelle et la dernière avec une végétation à taille adulte, démontre une évolution notable au cours des années des conditions microclimatiques et une amélioration sensible des situations de confort.

L’installation de plantules est une phase critique fortement influencée par les interactions avec la végétation établie, compétition ou facilitation. Dans cette thèse, nous montrons que l’effet du pin d’Alep ou d'arbustes sur l’installation d’espèces feuillues dépend de la densité du couvert, de la stratégie des espèces cibles et nurses et des conditions locales. Sous couverts très denses, la survie et la croissance des plantules sont drastiquement limitées par compétition lumineuse et hydrique, le stress hydrique étant renforcé par une faible allocation de biomasse aux racines. À l’autre extrémité du gradient, en milieu ouvert, la photoinhibition et la concurrence avec les herbacées peuvent limiter l'installation des plantules. Les espèces sclérophylles sempervirentes sont peu sensibles aux fortes irradiances, températures et demandes évaporatives et peuvent profiter de conditions favorables momentanées par polycyclisme en milieu ouvert. L’effet d’un couvert végétal sur ces espèces est principalement compétitif, tandis que les espèces décidues à fort SLA bénéficient d’un couvert modéré. En pépinière, la litière des principales espèces ligneuses modifie les propriétés physico-chimiques et microbiologiques du sol sous-jacent mais sans effet sur des plantules de chêne au bout de 2 ans, montrant un faible effet allélopathique. L’éclaircie des peuplements de pin d’Alep denses est une stratégie pour faciliter l’installation d’espèces feuillues et ainsi améliorer la diversité et la résilience au feu des forêts. L’optimum de couvert semble se déplacer vers des couverts plus denses dans des sites à conditions climatiques ou édaphiques plus sévères et pour les espèces décidues. / Seedling establishment is a critical demographic phase, strongly influenced by plant-plant interactions. This thesis shows that the effect of Aleppo pine and shrubs on broadleaved seedling establishment depends on vegetation cover density, target and nurse species strategies and local conditions. A dense vegetation cover strongly limits seedling establishment by light and water competition, seedlings water stress being worsened by a low biomass allocation to roots. At the other extreme, in the open, photoinhibition and competition with grasses can limit seedling establishment. Sclerophyllous species are poorly sensitive to high temperature, irradiance and evaporative demand and can take advantage of favorable conditions at any time of the year by polycyclism in the open: interactions with pine are thus mostly competitive. In contrast, deciduous species with high SLA are more sensitive to photo-inhibition and benefit from the protection of a moderate cover, under which they are able to grow faster. In a nursery experiment, pine and shrub litters modified soil chemical and microbiological properties but without feedback on oak seedlings, indicating a poor allelopathic effect. Pine thinning is a strategy to enhance broadleaved seedling establishment and increase Mediterranean forest diversity and fire-resilience. However, the optimum thinning intensity seems to decrease in harsher climatic or edaphic conditions and for deciduous species.

L'interaction des phénomènes de transfert de chaleur et de masse dans un tissu urbain avec les apports anthropiques participent à l'îlot de chaleur urbain et à la dégradation de la performance énergétique des bâtiments. L'objectif de cette étude est de définir l'impact de la modification des propriétés radiatives aux façades des bâtiments qui peut être réalisée par l'utilisation de revêtements sélectifs colorés récemment développés pour les toitures. Les flux sensibles et l'impact sur les bâtiments sont étudiés pour une morphologie caractéristique des milieux urbains denses, la rue canyon. Un suivi expérimental mené sur des surfaces élémentaires de propriétés radiatives différentes nous a permis de développer par une méthode d'optimisation un procédé de détermination simultané du coefficient de convection et des absorptivités solaires effectives sur la période de mesure. L'utilisation de peintures sélectives dans la configuration canyon retenue est ensuite analysée expérimentalement. Pour cela une maquette (1/10ème) de scène urbaine a été conçue sur la base de 5 rangées de cuves de béton creux qui ont fait l'objet de mesures de températures et de flux radiatifs. Dans un premier temps, le traitement de deux mois de mesures a permis de caractériser les évolutions de champs de températures liés à cette forme urbaine. Par la suite, trois configurations de propriétés radiatives aux façades ont été étudiées simultanément et ont permis d'analyser les modifications spécifiques sur les champs de température, de sur-faces et d'air. Afin d'estimer les économies d'énergie réalisables sur un bâtiment réel ainsi que l'impact sur son environnement proche, une étude paramétrique des revêtements de façade et de la chaussée a été effectuée par des simulations de l'interaction du bâti et du micro-climat. Les méthodes et expériences établies dans cette étude nous permettent d'envisager le développement du traitement des façades et de la caractérisation de leurs performances globales.

La prise en compte des ambiances urbaines dans la conception pose la question de l'interprétation spatiale des phénomènes physiques notamment microclimatiques dans le projet. Ce travail tente d'y répondre partiellement en proposant un modèle qui traite du rapport entre phénomènes climatiques thermiques et formes urbaines. Ce modèle permet l'analyse d'impact des formes urbaines sur les échanges radiatifs thermiques. Il repose sur le développement d'expressions physiques qui tentent de concilier la représentativité spatiale et la fidélité d'interprétation des phénomènes physiques. L'impact radiatif est défini par les transformations thermiques d'une surface provoquées par le changement d'environnement bâti. L'illustration des différents types d'analyse et d'interprétation des interactions entre phénomènes et formes que permet le modèle est présentée. Elle tente d'introduire un essai de caractérisation spatiale et physique des impacts radiatifs de l'urbain. La discussion de la fidélité d'interprétation des phénomènes physiques permet de proposer d'éventuelles perspectives de développement du modèle vers une analyse plus poussée des impacts radiatifs et convectifs du cadre bâti. Ces perspectives abordent également la question de l'utilisabilité et de l'interprétabilité des grandeurs physiques dans l'analyse des ambiances physiques climatiques.

Depuis 2007, plus de la moitié de la population mondiale vit en ville. La forte densité de population et d'activité entraîne une augmentation des besoins en climatisation des bâtiments en été. L’augmentation des températures due à l’effet d’îlot de chaleur urbain est principalement liée à l'aménagement urbain et aux flux de chaleurs anthropiques causés par l’utilisation des systèmes de chauffage et de climatisation. En agissant sur l'aménagement urbain, comme la densité de construction, l'albédo de surface ou les espaces verts, le microclimat urbain peut être amélioré ; ce qui permet ainsi de réduire les besoins énergétiques des bâtiments. Nous proposons dans ce manuscrit un modèle pour calculer les besoins énergétiques des bâtiments à l'échelle d’un quartier en prenant en compte l’interaction entre le microclimat urbain et les bâtiments. L'objectif est de décrire d'une part les ambiances intérieures du bâtiment, telles qu’elles sont modélisées dans les codes de thermique dynamique du bâtiment, et d'autre part, l'environnement extérieur tel qu’il est modélisé dans les codes de micro-météorologie. Pour travailler à cette échelle,la description détaillée de tous les transferts thermiques à l'intérieur et à l'extérieur de chaque bâtiment n'est pas appropriée. Ainsi, un modèle réduit de bâtiment est couplé avec un modèle simplifié de microclimat urbain. Le modèle de bâtiment est basé sur la méthode des facteurs de pondération et permet de prendre en compte les gains internes, l'inertie de l'enveloppe et les échanges radiatifs et convectifs à l'intérieur du bâtiment. Il est couplé à un modèle radiatif en milieu urbain, basé sur la méthode des radiosités, et un modèle zonal tridimensionnel de la canopée urbaine. Après avoir présenté ces modèles, ils sont appliqués sur un cas d'application, à savoir le quartier Pin Sec de la ville de Nantes. Différents scénarios d'aménagement urbain sont simulés sur une année afin d’analyser l’influence de l’aménagement urbain sur les besoins énergétiques des bâtiments. / Since 2007, more than half of world population lives in urban areas. The high density of population and its activity leads to an increase of building energy demand in summer. The temperature rise of densely built areas is mainly due to urban landscaping and anthropogenic heat fluxes caused by combustion flues and air conditioning of buildings. Acting on urban landscaping, like building density, surface albedo or green areas, the urban microclimate can be improved, which consequently reduces the building energy demand. We propose in this thesis a model to compute the energy demand at the district scale taking into account the interaction between urban microclimate and building energy demand.On the one hand, the aim is to describe the indoor thermal conditions as usually in thermal dynamic simulations; on the other hand, the external condition are modeled as they should be described in micro-meteorological models. To work at this scale, the detailed description of all thermal transfers inside and outside each building is not appropriate. Thus, a reduced thermal building model is coupled with a simplified urban microclimate model. The building model is based on weighting factors method and allows taking into account the internal gains, the envelope inertia, and the radiative and convective exchanges inside the building. This model is coupled with a radiative model of a district, based on radiosity method, and a tridimensional zonal model of the urban canopy. Following the description of these models, a case study of the district Pin Sec in Nantes is presented. Different scenarios of urban landscaping are simulated over one year to assess their influences on building energy demand.

Les inflorescences de riz sont sensibles au froid et à la chaleur ce qui se traduit par une stérilité des épillets à floraison. Ce n'est cependant pas directement la température de l'air qui est en cause mais la température des tissus à des stades de développement précis. Les stratégies pour faire face au stress thermique sont : 1) la tolérance physiologique d'une variété particulière; 2) l'échappement temporel au stress par l'ajustement de la phénologie et de l'heure de l'anthèse (TOA); 3) l'évitement du stress par le microclimat généré par la culture. Cette thèse a pour but de caractériser l'effet des composantes climatiques sur 2) et 3), et pour ce, le même essai a été mené au champ sur quatre variétés de riz irrigué cultivées dans quatre environnements climatiques contrastés (Philippines, 2 saisons aux Sénégal, France). Bien que peu de différences variétales aient été observées au sein de chaque site, il existe une grande variabilité de l'heure de l'anthèse et de la différence de température (TD) entre panicule (Tp) et air (Tair) en réponse à l'environnement. La durée de l'anthèse est stable et limitée à environ 2 heures par jour, alors que l'heure de l'anthèse varie de 3.4 à 6.75 heure solaire. Au moment de l'anthèse, TD observée varie entre +2 et -9.5°C. TOA et TD sont principalement caractérisés par Tair et VPD (Vapour Pressure Deficit) observés antérieurement (TOA) ou pendant (TD) l'anthèse. De plus, il existe une corrélation significative entre la stérilité (chaud ou froid) observée à maturité et Tp aux stades sensibles. Ces résultats montrent qu'en termes de risque de stérilité paniculaire pour le riz irrigué à floraison, un climat moyennement chaud et humide est plus dangereux qu'un climat très chaud mais sec car un fort VPD favorise la transpiration de la canopée et des panicules. TOA et TD ont ensuite été intégrés au modèle de culture RIDEV V.2 (qui prédit la stérilité) et les simulations de TD ont été comparées aux résultats d'un autre modèle de Tp (IM2PACT) développé indépendamment au Japon. Ces deux modèles s'avèrent robustes, et de futures collaborations mèneront à une validation complète de chaque modèle voire une intégration de ceux-ci à un nouvel outil en vues d'étudier l'impact des changements climatiques sur les cultures.Les résultats de cette étude permettront dans un futur proche 1) d'aider les sélectionneurs en apportant de nouveaux traits d'intérêts, et 2) de définir un zonage des territoires à haut risque de stress thermique pour le riz irrigué, pour des scénarios climatiques actuels et anticipés. Des études complémentaires seront nécessaires pour permettre l'application de cette approche aux systèmes non irrigués. / At the reproductive stage, rice spikelets are sensitive to cold and to heat which can lead to spikelet sterility. However, it is not the air temperature but the temperature of the sensitive organ itself during some specific sensitive stages that is involved. There are three different strategies to cope with thermal stress: 1) physiological tolerance of a particular variety; 2) temporal escape of the stress thanks to phenology and time of day of anthesis (TOA) adjustments; 3) stress avoidance through microclimate generated by crop architecture and transpiration. This PhD aims to characterize the effect of environment on 2) and 3) and to attain this goal, the same experiment was conducted with four rice varieties irrigated and grown in four different climatic environments (Philippines, Senegal two seasons, France). Even though few varietal differences were observed within a site, a great variability of TOA and difference of temperature (TD) between panicle (Tp) and air (Tair) exists in response to the environment. Anthesis duration is stable and limited to 2 hours per day, whereas time of onset of anthesis varied between 3.4 to 6.75 hours after sunrise. During anthesis, observed TD varied between +2.5 and -9.5°C. TOA and TD are mostly explained with Tair and VPD (Vapour Pressure Deficit) observed before (TOA) or during (TD) anthesis. A significant correlation between spikelet sterility (due to cold or heat) and Tp at sensitive stages was established across sites and varieties. Those results showed that for irrigated rice, humid and moderately hot environments are more subject to heat stress sterility than very hot but dry environments, because panicle and canopy transpiration are favored by high VPD. Ultimately, RIDEV V.2 crop model (predicting spikelet sterility) was developed to integrate the previous results and Tp simulations were compared to another Tp model (IM2PACT) simulations, developed independently with a different approach in Japan. Those two models are robust and future collaborations will lead to complete model validations and maybe integration in a new modeling tool to answer the need in evaluating the impact of different climate change scenarios and the adaptation of crop response to those changes.In a short term, the results of this study will enable to 1) help breeders providing them new interest traits for thermal tolerance, and 2) define geographic zoning for high heat stress risk for irrigated rice, for present and future climate change scenarios. Complementary studies are needed to apply this approach to non irrigated system.

Le réchauffement climatique planétaire annoncé ne sera pas sans conséquence sur le métabolisme de la baie et en particulier sur la teneur en composés phénoliques. Les objectifs de cette thèse visent à mieux comprendre les processus de régulation associant le microclimat des baies et la synthèse des composés phénoliques. Par des approches moléculaires et biochimiques, ce travail a permis de mieux décrire les réponses spécifiques des baies de raisin (cultivar Cabernet-Sauvignon) aux facteurs rayonnement et température.L'analyse du transcriptome des baies exposées soit à un stress thermique soit à un stress lumineux a mis en lumière deux processus, une réponse rapide ayant lieu dès les premières heures de traitement et une réponse apparaissant au bout de plusieurs jours d’exposition aux stress. Cette étude a également permis de valider le système expérimental de découplage des effets du rayonnement et de la température.L'analyse des profils d’expression d’une vingtaine de gènes intervenant dans la voie de biosynthèse des flavonoïdes révèle des différences dans la réponse transcriptionnelle des gènes en fonction du stress et du stade développement auquel il a été appliqué. Néanmoins cette réponse n'est pas ou peu corrélée avec les variations des teneurs en anthocyanes et flavonols observées. Les teneurs en anthocyanes sont fortement réduites par l’action de la chaleur alors que les teneurs de certains flavonols augmentent sous l’influence du rayonnement. Au niveau des acides présents dans la pulpe des baies, l’acide malique voit sa teneur réduite sous l’effet de la chaleur ainsi que d’une forte intensité lumineuse. Les analyses montrent un impact important du stress thermique sur la teneur de la phénylalanine, de la tyrosine et de la lysine dans la pellicule.Parallèlement, l'initiation d’une étude du métabolome des pellicules de baies de raisin a été entreprise par UPLC-ESI-LTQ-Orbitrap™ et a permis d'acquérir des bases solides pour optimiser le protocole utilisé en vue d'analyses futures. Cette étude permet de dresser une liste préliminaire de métabolites d’intérêts.Enfin, le gène VvGOLS1 (Galactinol synthase 1) voit son expression stimulée dans les baies exposées au stress thermique, ce qui se traduit par une accumulation de galactinol, précurseur de la voie des RFOs. Un rôle de molécule «signal» est envisagé pour le galactinol. Un régulateur de la transcription de VvGOLS1 a également été identifié par des expériences d'expression transitoire en protoplastes. Il s'agit du facteur de transcription VvHsfA2, dont l'expression est également stimulée par le stress thermique. Dans ce contexte, la caractérisation des gènes de la famille des Hsfs (Heat Stress Factors) a été initée. / Global warming will affect berry metabolism, and especially phenylpropanoïd contents. This PhD work aimed to acquire a better understanding on the cellular processus linking the microclimate and the phenolic synthesis. By molecular and biochemical approaches, we extended this study to detail specific responses taking place in berries under heat and light stress.Transcriptomic analysis of heat-stressed and light-stressed berries showed the existence of two processes that occur in exposed berries. The first one triggers a rapid and transient expression of genes within the first hours of treatment. The second one mobilizes a set of genes showing increase in their expression after several days of stress exposure. Furthermore, this study validated the experimental set used to discriminate the effects of light and temperature, respectively.Expression analysis of 20 genes involved in the flavonoid biosynthetic pathway revealed strong differences among the transcriptional responses, depending on the nature of stress and the developmental stage of the berry. However, expression patterns of genes involved in the biosynthesis of flavonoid could not fully explain the changes in anthocyanin and flavonol contents. This suggests that additional regulation processes such as post-traductional modifications of enzymes or metabolite degradation might take place in berries under abiotic stress. Anthocyanin content decreases under heat stress whereas flavonol content increases under high light. Malic acid increases in berry exposed to heat stress and high light. Moreover, heat-stressed berries showed an accumulation of phenylalanine, tyrosine and lysine in skin but not in pulp.In parallel, a metabolomic analysis was initiated on stress exposed berry skins by using UPLC-ESI-LTQ-Orbitrap™ technology. The first experiments revealed contrasted metabolite contents in berries according to the stress applied, and highlighted several metabolites of interest. The preliminary assays will help optimize this powerful tool for futures analysis.Finally, expression of VvGOLS1 (Galactinol synthase 1) was strongly induced in grape berries exposed to heat stress, in good agreement with the observed galactinol accumulation. Role of galactinol as a signaling molecule is discussed. Transient expression experiments revealed that VvGOLS1 expression is regulated at the transcriptional level through VvHsfA2 action. VvHsfA2 expression is also stimulated under heat stress. In this context, characterization of the grapevine heat stress factors was initiated.

Le phénomène d’ilot de chaleur urbain « ICU » souvent observé dans les villes à forte densité urbaine, provoque des impacts négatifs surtout sur le confort thermique extérieur et sur la consommation énergétique des bâtiments. D’où l’importance d’intégrer des dispositifs d’atténuation de ce phénomène dans la conception des projets et des espaces urbains. Cette thèse vise à étudier les effets des différentes stratégies de limitation d’ICU sur les paramètres microclimatiques sous climat méditerranéen. Le cas étudié est un quartier compact de la ville libanaise Beyrouth qui est classifié comme un territoire artificialisé. Jusqu’à présent, peu de recherches microclimatiques ont été réalisées pour le cas Libanais et il y absence des codes et des mesures d’adaptation luttant contre l’ICU. Des simulations numériques sont réalisées à l’aide d’un outil microclimatique « ENVI-met », permettant d’identifier le potentiel rafraichissant de chaque stratégie proposée. Ces stratégies sont basées sur l’augmentation de l’albédo des revêtements du sol et de l’enveloppe des bâtiments, l’augmentation des espaces verts et des surfaces végétalisées, ainsi que sur la mise en place des sources d’eau comme les fontaines et les brumisateurs. Les charges de climatisation relatives à chaque mesure d’atténuation ont été évaluées à l’aide du couplage des données extraites avec ENVI-met avec le logiciel Hourly Analysis Program. Le travail de cette thèse a présenté la capacité des scenarios proposés à modifier les charges de climatisation sensibles ainsi que celles latentes. Le confort du piéton est aussi étudié en analysant l’indice de confort PET. / The urban heat island "UHI" phenomenon, frequently detected in cities with high urban density, leads to negative impacts especially on outdoor thermal comfort and buildings energy consumption. Accordingly, it is important to integrate mitigation measures into the design of projects and urban spaces. This thesis aims to study the effects of different UHI limitation strategies on microclimatic parameters in Mediterranean climate. The case of study is a com pact district of the Lebanese city Beirut which is classified as an artificial territory. Little microclimatic researches have been done for the Lebanese case and there is a lack of codes and adaptation measures to mitigate the effect of UHI. Numerical simulations are realized using "ENVI-met" software, to identify the cooling potential of each proposed strategy. These strategies are based on increasing the albedo of urban surfaces and buildings facades and roofs, increasing green spaces and vegetation surfaces, as well as the implementation of water sources such as fountains and water sprays. The cooling loads for each mitigation strategy were evaluated by linking ENVI-met results to the “Hourly Analysis Program” software. This thesis presented the capacity of the proposed scenarios to modify the sensible and latent cooling loads. The pedestrian comfort is also studied by analyzing the index of comfort PET.