Ce projet de recherche se focalise sur les infections par mycobacterium ulcerans (maladie de l’ulcère de Buruli), une maladie de la peau dévastatrice caractérisée par la formation de lésions nécrotiques progressives et l’absence d’une réponse inflammatoire. Bien que négligée, cette infection est la troisième maladie mycobactérienne la plus répandue après la tuberculose et la lèpre et des cas sont rapportés dans plus de 30 pays à travers le monde. Mycobacterium ulcerans sécrète une toxine polycétidique complexe, appelée mycolactone A/B, qui est directement responsable des effets pathogènes de la maladie. Depuis sa découverte, les propriétés biologiques inhabituelles de la mycolactone A/B ont suscité de nombreux efforts de recherche dans différents domaines. Dans ce contexte, ce projet s’intéresse à l’élucidation du mécanisme d’action des mycolactones en utilisant la synthèse totale comme outil principal. Dans cette optique, notre équipe a mis en place une voie de synthèse permettant un accès facile et robuste à différents mimes de mycolactone. L’utilisation de cette méthode a conduit à la préparation de 13 mimes de la toxine au cours de cette thèse. D’autre part notre équipe s’intéresse également à la préparation de mimes possédant un ou plusieurs atomes de fluor. Ces derniers présentent un intérêt particulier pour améliorer la compréhension des interactions ayant lieu entre la toxine et sa cible cellulaire. Les travaux réalisés autours de la synthèse de mycolactones fluorés ont conduit à la mise au point d’une méthode générale et simple pour introduire un groupe trifluorométhyle sur un alcyne terminal, permettant ainsi des modulations inédites de la structure de la toxine. / This research project focuses on mycobacterium ulcerans infection (Buruli ulcer disease), a severe skin disease characterized by the formation of progressive necrotic lesions and the lack of an acute inflammatory response. Although neglected, this infection is the third most common mycobacteriosis after Mycobacterium tuberculosis and Mycobacterium leprae, and cases are reported in more than 30 countries worldwide. Mycobacterium ulcerans secretes a complex polyketidic macrolide, called mycolactone A/B, which is directly involved in the biological effects of the disease. Since its discovery, the unusual biology triggered by this toxin has spurred research efforts. In this context, this research project aims at a better understanding of mycolactone A/B molecular interactions by using total synthesis as main tool. To this end, our research team has developed an efficient synthetic pathway allowing the preparation of different mimetics of the toxin. This synthesis has been used to prepare thirteen new mycolactone mimetics during this thesis. Moreover our team has also been interested in the synthesis of fluorinated mycolactone analogs. Such fluorinated mycolactones are of great interest to improve the interactions that occur between the toxin and its biological binding site. Work in this field led to the development of a simple and general method to introduce a trifluoromethyl group onto a terminal alkyne, allowing novel modulation of the structure of the toxin.

Les désastres naturels ont des conséquences particulièrement dévastatrices dans les pays en développement où les individus sont hautement vulnérables et les institutions inefficaces. Néanmoins, leurs impacts sur le bien être des ménages et le rôle des autorités publiques restent encore mal compris. En outre, alors que la plupart des études se focalisent sur le risque climatique, les désastres géologiques, et les éruptions volcaniques en particulier, restent peu étudiés. Pourtant, même si elles représentent une fraction marginale des désastres naturels au niveau mondial, les éruptions volcaniques sont une menace majeure dans certains pays tels que l’Indonésie ou l’Equateur. La présente thèse tente donc de contribuer à la littérature à travers trois essais empiriques traitant de l’effet à long terme du risque volcanique sur l’accumulation de capital des ménages, de l’impact d’une éruption sur le capital social ainsi que du rôle des autorités publiques dans les décisions de migration. / Natural disasters have particularly devastating consequences in developing countries where people are highly vulnerable and institutions remain inefficient. Nevertheless, their impacts on households’ well-being and the role of public authorities are, yet, not fully understood. In addition, while most studies focus on climatic risk, geological disasters, and volcanic eruptions in particular, are clearly understudied. However, despite representing a marginal share of natural disasters at the global level, volcanic eruptions are a major threat in some countries, such as Indonesia or Ecuador. The present dissertation tries to contribute to the literature by investigating the long-term effect of volcanic hazard on farmers’ capital accumulation, the impact of an eruption on social capital, as well as the potential mitigating role of public authorities on migration decisions.

Les aléas climatiques et environnementaux sont aujourd’hui au cœur des préoccupations et il est reconnu que les pays en développement et surtout ceux d’Afrique et d’Afrique subsaharienne sont les plus vulnérables à ces risques climatiques, mais sont paradoxalement les moins responsables du réchauffement climatique. L’adaptation de ces populations est ainsi primordiale, et peut prendre plusieurs formes dont la migration, qui, par ses retombées financières est une source non négligeable de fonds permettant aux ménages de faire face aux risques climatiques, aux désastres naturels, aux conflits et chocs d’autre type. Comparativement aux pays de la région ouest africaine tels que le Mali, le Sénégal ou le Nigéria, le Burkina Faso, n’a pas fait l’objet d’un grand nombre d’études sur le thème de la migration et les transferts de fonds. Le pays a cependant une histoire migratoire riche dans un contexte de fortes variabilités climatiques. Les conditions climatiques sont d’autant plus importantes dans ce pays que son économie est fortement ancrée dans l’agriculture.Les résultats du présent travail montrent que les transferts de fonds ont un impact sur la capacité des ménages à gérer les effets néfastes des aléas climatiques sur leurs conditions de vie, mais ils ont également leurs limites. Le premier chapitre cherche à évaluer l’impact des transferts et de la variabilité climatique sur la sécurité alimentaire des ménages Burkinabè. Nous proposons un indicateur de sécurité alimentaire prenant en compte les différents concepts de la sécurité alimentaire, et aussi un indicateur de variabilité interannuelle des précipitations. Après avoir contrôlé pour les problèmes d’endogénéité des transferts en utilisant des variables sur les caractéristiques démographiques des migrants et des variables de distance, nos résultats montrent que les transferts ont un impact positif sur la sécurité alimentaire, et trouvons le résultat inverse pour la variabilité des précipitations. Dans le deuxième chapitre, nous testons l’effet des transferts et des désastres naturels sur la pauvreté des ménages, représentée par un indicateur que nous construisons. Les résultats montrent l’effet négatif des transferts sur la pauvreté. De plus, une réinterprétation de l’indicateur montre que les ménages ayant subi des catastrophes naturelles par le passé sont plus à même de faire face à l’éventualité de futures catastrophes. Dans le dernier chapitre de ce travail, nous testons la capacité des ménages agricoles à diversifier leur portefeuille d’activité lorsqu’ils font face à des risques de sécheresse, et lorsqu’ils reçoivent des transferts. Les résultats montrent que les transferts ne sont pas, à eux seuls, suffisant pour permettre aux ménages de diversifier leurs activités. La diversification est toutefois possible lorsque le niveau de richesse des ménages est déjà élevé lorsqu’ils reçoivent les transferts. La présente recherche contribue à mettre en lumière l’importance des transferts dans la capacité d’adaptation des ménages qui font face à des risques climatiques. Les politiques nationales et internationales pouvant contribuer à un acheminement plus efficace et moins couteux de ces flux sont à encourager. Cependant, afin que ces transferts soient efficaces, ils doivent être accompagnés de politiques de réduction des inégalités afin de ne pas rendre les plus pauvres encore plus pauvres. Ils doivent être ainsi vus comme complémentaires et non substituts d’autres sources de revenus. / Environmental and climate issues constitute a predominant and much up to date topic in international discussions. It is broadly recognized that developing countries are the most vulnerable when it comes to climate issues, albeit, they are the least responsible. Finding ways for households’ of these countries to cope with the harmful effects of climate goes through the necessity to identify mechanisms that can help, such as migration and remittances. The latter have been found in the scientific literature to be a hedge against several shocks such as natural disasters, conflicts, and economic shocks.This research thesis explores the theme of remittances, and climate variability in developing countries, by focusing on a sub-Saharan African country, Burkina Faso. Compared to its neighbouring countries, Burkina Faso has not been subject to much research in the migration and remittances. The country however has a vast migration history that is worth studying. Climate issues are also rampant, and very important, as the country is practising subsistence agriculture. The findings of this dissertation show that remittances have a positive impact on households’ ability to cope with the negative effects of climate issues. Yet these important sources of inflows for developing countries might have some limitations. The first chapter assesses the impact of remittances and climate variability on the food security of households in Burkina Faso. We build a food security index using principal component analysis that encompasses the accessibility and utilization dimensions of the concept. We also compute an inter-annual rainfall index and the latter is found to have a negative impact on food security. After controlling for potential endogeneity issues using distance variables and migrant characteristics as instruments, remittances are found to enhance food security. Results are robust to alternative measures of food security and alternative calculations of rainfall variability. In Chapter two, we assess the impact of remittances and natural disasters on poverty in Burkina Faso. To do so, we construct a poverty index using household’s housing characteristics and Multiple Correspondence Analysis method. Propensity score matching method is used as an empirical strategy, and results show that remittances have a negative impact on poverty. Another important result is that remittances have a higher impact on the resilience of households, when they have experienced disasters in the past. Therefore, when it comes to natural disasters, these inflows act as an important tool for populations to be more resilient. Lastly in chapter 3, we assess the role of remittances and drought on diversification strategies of farm-households. This chapter uses the same database as chapter two, and also takes advantage of the climate database of the Climatic Research Unit (CRU) of University of Anglia . Results show that remittances by themselves are not sufficient to push households towards costly diversification strategies, and they need to be conditional to households’ wealth status to be effective. Climate conditions as well as soil properties have not surprisingly been found to significantly push households towards diversifying their income.This research sheds light on the undeniable importance of remittances in helping households to cope with harmful effects of climate, but also on its limitations. International and national policies that will contribute in a more efficient and less costly conveying of these inflows are to encourage. However in order for remittances to be efficient, reducing inequalities and poverty within populations is a necessity. Otherwise, they can contribute to dig further poverty gaps and extensively the vulnerably levels inside populations. Therefore, remittances should be seen as complementary to other sources of income, rather than substitute.

Ce mémoire de thèse synthétise trois années de recherches dédiées à la modélisation numérique des instabilités et ruptures se produisant dans les géomatériaux et ouvrages comme les glissements de terrains. L'approche considérée dans ces modélisations relève de la mécanique des milieux continus et est fondée sur l'exploitation de lois de comportement phénoménologiques et l'utilisation d'un code aux éléments finis. L'étude de ces instabilités est effectuée grâce au critère de Hill (1958) qui est basée sur le signe du travail du second ordre. Après un chapitre bibliographique sur les lois de comportements pour matériaux granulaires et sur les critères de stabilité matérielle, le second chapitre est dédié à l'étude du critère du travail du second ordre local par une analyse au niveau du comportement d'un point matériel. Le troisième chapitre propose une étude de ce critère à l'échelle d'une structure, et repose sur l'analyse aux valeurs propres et vecteurs propres de la partie symétrique de la matrice de rigidité globale issue d'un calcul par éléments finis. Enfin, dans le dernier chapitre nous présentons les modélisations de deux glissements de terrains : Petacciato en Italie, et Ballendaz en Savoie, qui se sont manifestés après des périodes de fortes pluies. L'association d'un modèle hydro-mécanique couplé prenant en compte la saturation partielle des sols, et du critère du travail du second ordre a permis de décrire correctement les surfaces de ruptures observées in situ.

Après des décennies de désintérêt total et de destructions par le drainage et l'extraction de tourbe, les tourbières sont finalement considérées depuis une dizaine d'années comme des écosystèmes d'un intérêt majeur, tant du point de vue de la ressource en eau qu'elles stockent que de la diversité biologique qu'elles abritent et des archives paléoenvironnementales qu'elles conservent. Pourtant, la connaissance du fonctionnement hydrologique de ces zones humides restait lacunaire. Hormis les travaux du XVIIe et XIXe que nous avons redécouvert lors de cette étude, les publications scientifiques françaises sur la question sont rares. Ce travail s'est inscrit dans le cadre des programmes de recherche lancés dans le Massif Central oriental avec le double objectif d'assurer les missions de recherche fondamentale notamment afin de mieux comprendre le fonctionnement hydrologique des tourbières et répondre aux questions des gestionnaires engagés dans la conservation et la restauration de ces zones humides. Ne disposant d'aucune donnée sur la dynamique actuelle des tourbières du Nord-Est du Massif Central, la sélection des tourbières pilotes et de leur bassin versant pour la mise en place du dispositif expérimental occupe une place importante du travail. Malgré les financements et le soutien des collectivités l'acquisition, l'installation, le paramétrage et la maintenance des appareils de mesure, malmenés par les conditions climatiques rudes de la montagne, aura constitué la principale difficulté de cette étude. Nous avons donc abordé, dans ces pages, la problématique du rôle hydrologique des tourbières en deux volets. Nous montrons dans quelle mesure le fonctionnement hydrologique des tourbières sélectionnées est conforme aux modèles dont nous disposons à travers l'importante littérature internationale, principalement anglo-saxone. Ensuite, nous évaluons l'impact de la présence des tourbières à l'échelle des têtes de bassins versants. Les tourbières hautes comme les tourbières basses constituent d'importants stocks d'eau. Les principaux résultats mettent en avant la spécificité des tourbières vis-à-vis de la restitution de l'eau qui arrive à leur surface. Elles influent sur les volumes d'eau évapotranspirés, stockés et écoulés. Leur capacité d'absorption de l'eau dans l'acrotelm, en favorisant la désynchronisation des flux, leur confère un rôle de régulation des écoulements dont l'efficacité varie au cours de l'année hydrologique. Toutefois, au-delà de leur capacité de stockage intrinsèque, qui dépend de la géométrie de la tourbière, c'est-àdire sa forme, sa taille, son épaisseur, les tourbières, même de petite taille, en raison de leur position, peuvent influer considérablement sur la dynamique hydrologique des bassins versants. Les échanges entre ces milieux saturés, dans lesquels la circulation de l'eau est très lente, et les nappes de versant étant faibles, elles peuvent constituer des verrous hydrologiques qui limitent la vitesse de vidange des nappes et permet un soutien des débits des cours d'eau. Les résultats de cette étude nous permettent au final d'affirmer, en terme de gestion de la ressource en eau, la nécessité d'une prise en compte globale des milieux tourbeux à l'échelle des bassins versants.

Les mouvements de terrain sont un des facteurs principaux de l'érosion des chaînes de montagnes et représentent un enjeu déterminant dans l'aménagement des vallées. Les phénomènes gravitaires se manifestent sous des formes très variées rarement reconnues et rarement analysées dans leur globalité au sein d'un même massif. Ainsi les liens géométriques et dynamiques les caractérisant ne sont-ils jamais abordés. Ils pourraient cependant représenter un apport substentiel dans la compréhension des processus de déstabilisation, la reconnaisssance et la définition des aléas. <br />Nous avons tout d'abord cartographié les mouvements gravitaires rocheux dans la partie occidentale du massif de l'Argentera Mercantour et étudié leur relation et leur répartition en fonction des variables géologiques et morphologiques régionales. Puis nous nous sommes focalisés sur l'étude de deux cas représentatifs actuels d'échelles différentes sur lesquels nous avons testé et calibré la méthode de tomographie électrique (2D-3D-4D): le glissement de la Clapière et un glissement secondaire emboîté a son pied. <br />Notre étude permet d'établir un lien et un contrôle par la structure tectonique des mouvements d'échelles très différentes : Deep Seated Gravitational Slope Deformations (DSGSD), Deep Seated Landslides (DSL) et glissements superficiels. Ce contrôle s'exprime de différentes façons mais il apparaît de manière générale que l'échelle spatiale des déstabilisations gravitaires qui en résulte est directement proportionnelle à l'échelle temporelle des processus géologiques et morphodynamiques.

Les sujets que nous présentons abordent la question de la modélisation de dommages consécutifs aux séismes, avant et après l'événement. Cette approche a un caractère pluridisciplinaire, se situant entre les techniques propres au génie civil, à travers le calcul des structures, à la géographie, à travers l'analyse spatiale et à la télédétection, à travers l'utilisation de l'imagerie satellitaire. Le premier chapitre présente d'une part les objectifs, le fonctionnement et les principaux paramètres des modèles d'estimation de dommages consécutifs aux séismes, ainsi que leur limites d'applications. Le contexte français de gestion du risque sismique est analysé brièvement par la suite. D'autres part, nous réalisons un état de l'art des modélisations existantes, à travers la présentation des principaux travaux tels que HAZUSTM, RADIUS ou encore GEMITIS. Le chapitre conclut par une analyse de l'ensemble de ces modèles et par les perspectives d'améliorations envisageables. Le deuxième chapitre introduit une nouvelle méthode d'analyse des structures basée sur la prise en compte du déplacement. Puis, nous présentons la démarche utilisée pour le développement des courbes de capacité par type de bâtiments ainsi que les résultats obtenus. Pour conclure, nous réalisons une analyse comparative des résultats obtenus par différentes méthodes. Dans le troisième chapitre nous utilisons les courbes de capacité développées au préalable pour l'estimation a priori de dommages potentiels suite à un scénario de séisme. Nous avons considéré pour cette application les villes de Barcelone et Nice. Les résultats obtenus sont comparés à d' autres travaux d'évaluation de dégâts réalisés antérieurement. Le quatrième chapitre aborde l'utilisation de l'imagerie satellitaire dans le génie parasismique. Nous réalisons dans un premier temps une présentation des principales recherches existantes dans ce domaine. Nous utilisons dans un deuxième temps des images à très haute résolution pour la détection, la cartographie et la quantification de dommages suite aux séismes de Bhuj, en Inde, survenu en 2001 et de Boumerdes, en Algérie, survenu en 2003. En dernière partie, nous présentons les perspectives de l'application de la télédétection dans la gestion du risque sismique. Dans le dernier chapitre nous réalisons une approche préliminaire en vue d'une extension du modèle sismique aux autres risques, à travers le développement d'une échelle d'intensité pour tous les aléas naturels, réalisée dans le cadre d'une étude financée par le Ministère de l'Écologie et du Développement Durable. Nous terminons ce chapitre par la des perspectives de développement envisageables pour la généralisation d'une approche « multi-risques », notamment d'une perspective financière de gestion des risques naturels.

Du fait de l'importance accrue des personnages virtuels dans tous les secteurs du loisir numérique, la<br />simulation de chevelures est devenue, ces dernières années, un thème de recherche très actif en informatique graphique. Par ailleurs, la simulation physique de cheveux attire de plus en plus l'attention des cosmétologues, qui voient dans le prototypage virtuel un moyen efcace pour mettre au point des produits capillaires.<br />Cette thèse s'attaque à deux grandes difcultés antagonistes liées à la simulation de chevelures : d'une part, la simulation en temps interactif d'une chevelure complète ; d'autre part, le réalisme physique de la forme et du mouvement d'une chevelure.<br />Dans un premier temps, nous élaborons de nouveaux algorithmes visant à réduire le coût de calcul inhérent<br />aux méthodes classiques d'animation de chevelures. Nos approches exploitent pour la première fois l'animation multi-résolution et le rendu volumique de longs cheveux, donnant lieu à des simulations interactives.<br />Dans un second temps, nous proposons un modèle physiquement réaliste de chevelure, réalisé en collaboration avec des spécialistes en modélisation mécanique et en cosmétologie. Nous présentons tout d'abord le modèle mécanique précis de cheveu unique, issu de la théorie de Kirchhoff sur les tiges élastiques, dont nous avons participé à l'élaboration au cours de ce partenariat. Étendu à l'échelle de la chevelure complète, ce modèle est ensuite appliqué à la génération réaliste de coiffures naturelles tatiques, puis à la simulation dynamique de chevelures d'origines ethniques variées, avant d'être nalement validé à travers un ensemble de comparaisons avec le réel.

L'étude de la physico-chimie des matériaux du patrimoine culturel peut nous renseigner sur les activités humaines dans lesquelles les objets anciens ont été impliqués, depuis leur sélection, leur transport, leurs transformations, leurs usages et jusqu'à leur abandon. De plus la préservation de cet héritage culturel nécessite la compréhension des mécanismes l'altération afin de contrôler et prévenir les processus de dégradation. Ce manuscrit présente les activités de recherches développées autour de la physico-chimie des matériaux anciens réalisées depuis mon doctorat, période au cours de laquelle les questions abordées se sont diversifiées. Les travaux s'articulent actuellement autour de trois axes : “archéométrie”, avec les études de provenance et l'histoire des techniques ; “conservation”, avec l'étude et le diagnostic des dégradations ; enfin “analogues”, avec les mécanismes d'altérations à long terme. Les approches analytiques mises en œuvre se sont élargies, partant des analyses élémentaires pour aborder puis développer les caractérisations structurales à l'aide des spectroscopies vibrationnelles (Raman et infrarouge). Après une présentation de mes activités d'enseignement et d'encadrement, trois chapitres retracent les sujets de recherche abordés. La première partie : “Physico-chimie d'un verre naturel : l'obsidienne, un marqueur des réseaux d'échange”, présente les travaux effectués sur les études de provenance de l'obsidienne avec des approches fondées sur leurs compositions élémentaires puis leurs propriétés structurales. La seconde : “Produits de corrosion des métaux ferreux : de la caractérisation structurale des analogues aux mécanismes et à la prévision de l'altération”, expose les méthodologies introduites avec la spectroscopie Raman pour caractériser les produits de corrosion. Les informations fournies sont destinées à faire évoluer les mécanismes envisagés et proposer des éléments de diagnostic pour la conservation et la restauration. La dernière partie : “Projets en développement : les substances naturelles organiques issues d'objets du patrimoine” présente les premiers résultats obtenus sur un axe de recherche récemment ouvert. Il s'agit de contribuer à une reconnaissance des produits utilisés, soit bruts, soit transformés, soit mis en œuvre dans des vernis, pour des problématiques de circulation des matières premières, d'histoire des techniques ou de conservation.

Cette étude vise à définir les caractéristiques des mouvements de terrain (ainsi que leurs mécanismes de déclenchement) rencontrés sur un versant où seuls des terrains houillers apparaissent (Houiller briançonnais de la rive droite de l'Arc en Maurienne). L'essentiel de l'étude est consitué par une analyse des conditions géologiques (lithologie, structure, fracturation, hydrogéologie) pouvant influer sur la stabilité des versants, ainsi qu'une description détaillée, à l'aide d'exemples, des différents mécanismes de déclenchement et de progression des mouvement!' gravitaires anciens. Il est montré qu'en raison de la densité de fracturation du massif, ce sont les ruptures de type circulaire qui prédominent. Toutes les données recueillies sur le terrain sont présentées soit à l'aide de cartes monographiques (par glissement), soit à l'aide de cartes analytiques générales: cartes des pentes, carte du réseau hydrographique et des sources, carte litholo: gique et structurale, carte des instabilités. Une carte synthétique essaie de rendre compte du degré de stabi lité des versants étudiés, préparant ainsi le dessin de cartes de type " risques naturels " .