Face à un contexte croissant d'incertitude, les systèmes agricoles doivent être performants, non seulement dans des conditions moyennes, mais aussi quand les perturbations sont plus importantes. Récemment, de nombreux concepts ont été développés pour étudier la durabilité des systèmes dans des environnements changeants, dont celui de robustesse. Néanmoins, son transfert aux systèmes de grandes cultures reste limité. L'objectif de la thèse est alors de proposer un cadre d'évaluation de la robustesse qui soit opérationnel en conditions de grandes cultures. Nous nous sommes focalisés sur la culture du blé tendre et avons défini la robustesse comme la capacité d'un système agricole à maintenir ses performances de rendement malgré l'apparition de perturbations. Un modèle économétrique défini à l'échelle du système de culture a été développé pour évaluer cette robustesse face à des conditions météorologiques et des niveaux de pression maladies changeants. Il a été appliqué sur 145 exploitations agricoles françaises et 2300 parcelles de blé enquêtées sur la période 2011-2014. Les résultats montrent que la robustesse aux perturbations abiotiques et biotiques varie d'un système de culture à l'autre. Les systèmes les plus robustes (respectivement, les moins robustes) ont pu être identifiés, en tenant compte des niveaux de rendement atteints en conditions moyennes et de la sensibilité de ces rendements à des variations climatiques. Alors que les situations de rendements "élevés" versus "faibles" s'expliquent surtout par des pratiques agronomiques dites d'intensification, ce sont surtout des variables dites de flexibilité qui expliquent la robustesse versus la sensibilité aux perturbations abiotiques. Au-delà de l'intérêt de cette approche pour mieux appréhender la robustesse des systèmes agricoles, la méthodologie développée présente l'avantage de pouvoir être appliquée à d'autres performances et/ou d'autres aléas. / Given increasing uncertainties surrounding the future of agriculture, farming systems need to perform well both in average conditions and in situations presenting substantial variations. Different concepts have been developed in recent years to assess the sustainability of agricultural systems within a context of global change, including the concept of robustness. But its empirical operationalization remains a challenge, particularly with regard to arable cropping systems. The aim of this thesis is to propose a methodological framework for assessing robustness which is operational for arable conditions. Focusing on wheat production, the robustness is defined as the ability of a cropping system to maintain yield performances despite the presence of perturbations. An econometric model defined at the cropping system level is used to assess yield robustness in the face of changing weather conditions and fungal disease pressures. It is then applied to data from 145 French wheat-growing farms and 2,300 wheat plots surveyed over the period 2011-2014. The results show that yield robustness varies widely from one cropping system to another. Cropping systems showing the most and the least robustness to abiotic perturbations were identified on the basis of yield performances under both normal and changing weather conditions. While several management intensification and crop rotation practices differentiate high versus low wheat yield cropping systems, it appears to be flexibility practices that distinguish robust versus sensitive cropping systems. Beyond the interest of this approach per se to understand and improve the robustness of agricultural systems, this methodological framework could also be used to assess other performances and/or risks.

Le broyage du clinker dans des tubes-broyeurs à boulets en acier est une étape très consommatrice d'énergie électrique dans la fabrication du ciment, et son rendement énergétique est très faible. Pour améliorer le rendement de cette opération, des produits appelés agents de mouture sont ajoutés en très faibles quantités au broyage du clinker. Cependant, les modes d'action de ces produits restent mal connus à l'heure actuelle. Dans le but de mieux connaître les mécanismes d'action de ces produits, deux agents de mouture sont étudiés sur le broyage du clinker. L'un d'entre eux, appelé « Mi », est utilisé couramment en industrie et est constitué d'un mélange d'eau et d'acétate de triéthanolamine. L'autre qui est noté « formulation F », se compose de trois molécules organiques. Ce dernier a un effet différent de celui de Mi sur le broyage du clinker en laboratoire, utilisant un broyeur de type planétaire. <br />Nous avons montré que ces deux produits agissent aussi favorablement sur le rendement du broyage d'autres minéraux tels que le calcaire et le laitier. Leur mode d'action n'est pas dépendant de la nature du milieu de broyage puisque Mi et F sont efficaces dans des bols de broyage en acier ou en alumine.<br />Leur mode d'action est lié à l'amélioration de la désagglomération de la poudre au cours du broyage grâce à un effet dispersant sur le clinker.

Le quinoa est une pseudocéréale d'Amérique du Sud, cultivé essentiellement en région andine sur les Altiplanos boliviens et péruviens. Aujourd'hui, environ 25 000 tonnes sont produites annuellement en Bolivie, qui est devenu le premier exportateur mondial. Toutefois, l'Altiplano bolivien, d'altitude moyenne 3800m, est un milieu difficile, où les risques élevés de sécheresse et de gel pendant le cycle de culture sont à l'origine de rendements agricoles faibles et très variables. Ces conditions climatiques limitantes font de la germination et de la levée la principale phase critique de la culture du quinoa. Ce travail a eu comme objectif l'analyse de ces questions par modélisation, par le biais de l'adaptation d'un modèle générique de fonctionnement des cultures, STICS, au quinoa dans les conditions climatiques et culturales de l'Altiplano bolivien. Pour cela, des jeux de données ont été constitués grâce à des expérimentations en trois sites répartis du Nord au Sud de l'Altiplano. Dans un premier temps, l'implantation de la culture a été étudiée seule, par expérimentation numérique en testant différents itinéraires techniques. Le deuxième temps a consisté en la calibration du modèle pour le quinoa. Après analyse des formalismes existants et détermination du besoin d'ajouts ou de modifications de formalismes, les paramètres ont été déterminés. Les résultats obtenus s'avèrent assez satisfaisants. Enfin, dans un troisième temps, l'impact des techniques d'implantation sur le rendement a été testé. Différentes successions culturales ont également été simulées, afin de voir leur influence sur l'état hydrique et azoté du sol et sur l'implantation et le rendement de la culture.

A Mayotte, la tomate est la principale culture maraîchère et elle est produite essentiellement en saison sèche en plein champ. Sa culture fait appel à des pratiques de conduite de la plante encore mal connues dans le détail, et ce dans un contexte marqué par de fortes incertitudes pour l'accès aux ressources productives. La plupart des producteurs sont des migrants en situation irrégulière. Nous avons donc cherché à savoir quel était l'effet des contraintes d'accès aux ressources productives sur la constitution des systèmes de culture maraîchers avec tomate et sur les performances de ces systèmes évaluées au travers de la conduite culturale de la tomate. La démarche combine d'une part une analyse approfondie des décisions techniques sur la constitution des systèmes de culture maraîchers, sur la localisation et la conduite de la culture de tomate, et d'autre part une évaluation par diagnostic agronomique des performances et problèmes de la culture. Un dispositif d'enquête a été mis en place en parcelles paysannes et suivi pendant deux ans. A ce dispositif ont été associées deux expérimentations : l'une pour évaluer les effets de trois modalités de conduite de la végétation sur la croissance et les composantes du rendement de la tomate, l'autre pour évaluer l'effet de traitements phytosanitaires sur l'état sanitaire des peuplements. En nous appuyant sur les concepts de système de culture et de modèles de décisions techniques, nous avons mis en évidence une diversité de systèmes de culture maraîchers à l'échelle annuelle et à celle de la saison culturale. C'est l'accès à l'eau qui détermine en priorité la zone cultivable maraîchère. L'insécurité sur le foncier se décline particulièrement sur le choix des cultures, la succession et le nombre de cultures sur l'année. La pratique de densités élevées, la double culture tomate-tomate, les forts pourcentages de sole tomate dans la sole maraîchère sont autant de traduction de cette incertitude, et se rencontrent surtout chez les agriculteurs ayant peu de ressources en terres (types gf2/b2, gf3/b2, gf4/b2). La formalisation des règles de conduite culturale de la tomate a permis de dégager une typologie d'itinéraires techniques qui se distinguent notamment par la conduite de la végétation avec des opérations de taille, tuteurage, effeuillage et égourmandage qui sont source d'hétérogénéité du nombre de tiges et du nombre de bouquets par pied. Nous avons vu que l'agriculteur s'adapte aux incertitudes en prévoyant des solutions de rechange qui tendent à privilégier une moindre dépendance vis-à-vis des tiers et qui induisent des variabilités de pratiques culturales, d'états du milieu avec des répercussions sur le fonctionnement de la culture que nous avons évaluées au travers de la variable rendement de la tomate. L'analyse des performances des systèmes de culture a révélé une grande diversité des rendements de la tomate sur les deux années, s'étalant de 0,7 t/ha à 89 t/ha. La principale variable explicative de cette diversité été le nombre de fruits par m², le poids moyen du fruit étant moins variable. Le rôle très déterminant du nombre de tiges sur le nombre de fruits (à travers le nombre de bouquets) a été mis en évidence. Les variations du nombre de fruits sont moins bien associées à celles du nombre de bouquets et du nombre de fruits par bouquet. L'analyse des profils de bouquets et de tiges a montré que les deux premiers bouquets des deux premières tiges concentraient environ 70% de la production. Ces paramètres majeurs ont été reliés aux états du milieu et aux pratiques qui en sont à l'origine. La taille des tiges et les égourmandages réguliers en cours de culture réduisent le nombre de tiges par plant et par conséquent les nombres de bouquets et de fruits par plant. Ce constat est corroboré par les résultats de l'essai taille réalisé en station. Les résultats obtenus débouchent sur des propositions en termes de recherches ultérieures et de développement (par exemples modification de la conduite de la végétation et celle de l'irrigation). Notre démarche qui a consisté à mener de front analyse des décisions techniques de la conduite d'une culture et diagnostic de l'élaboration du rendement sur cette culture participe à une nouvelle approche de l'analyse et de l'évaluation des systèmes de culture.

Cette thèse présente des méthodes et outils de conception de systèmes integres sur tranche entière (wafer scale intégration). L'application traitée (dans le cadre d'un projet européen esprit) est une architecture constituée d'un réseau 2d de 6720 processeurs (pe) monobits, destinée au traitement d'image de bas niveau. Pour tolérer les défauts de fin fabrication, une approche hiérarchisée a été implantée. Au niveau sous-système, une technique de redondance figee a consiste a implanter une colonne de pes de réserve, destines a remplacer les pes défaillants. Au niveau tranche entière, une technique de construction d'une cible maximale n'utilisant que des sous-systèmes s'appuient sur l'implantation d'un réseau de commutateurs permettant d'éviter les sous-systèmes défaillants. Une architecture originale des réseaux de commutateurs contrôle a partir des plots externes et des algorithmes efficaces de définition et construction du réseau opérationnel constituent les points forts de cette thèse

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L'objectif de cette thèse est de présenter des critères simples pour l'évaluation des performances d'une ventilation transversale. On définit l'efficacité et le rendement, calculés à partir du flux de déficit de densité créé par l'incendie. Après une étude préliminaire permettant de caler les modèles numériques, l'influence de différents paramètres sur ces valeurs a été évaluée. Dans un premier temps, l'étude a porté sur une seule trappe et a montré que le courant d'air dans le tunnel est le paramètre le plus important. A l'inverse, la forme de la trappe pour une surface donnée n'a que très peu d'importance, sauf dans des cas limites (fente sur toute la largeur du tunnel). L'étude d'un canton à huit trappes confirme l'importance du contrôle du courant d'air. Lorsqu'on diminue le nombre de trappes en conservant la même surface totale d'aspiration, cette sensibilité tend à disparaître, mais l'efficacité diminue. Enfin, l'étude de l'influence de l'encombrement montre une légère amélioration de l'efficacité, due à l'obstruction d'une partie de la section par des camions, qui bloquent les fumées au droit des trappes.

Les systèmes de cultures sous couvert végétal permanent associé à une culture commerciale ont la réputation d'être susceptibles d'assurer certains services écologiques et agronomiques : étouffement des adventices, mais aussi protection du sol, augmentation de la biodiversité, de l'activité biologique et du taux de matière organique des sols, diminution de l'érosion. Si ces systèmes se sont bien développés en climat tropical, ils restent toutefois presque inexistants en climat tempéré. L'objectif de cette étude est d'évaluer, par modélisation et expérimentation, les différentes interactions qui existent entre une culture de blé et une plante de couverture (fétuque rouge (Festuca rubra L.) ou luzerne (Medicago sativa L.)) cultivées simultanément pour les différentes ressources du milieu (lumière, eau et azote) dans les conditions de climat tempéré. La période considérée comprend la période culturale (association) et la période d'interculture (couvert maintenu vivant après la récolte du blé). Les résultats de modélisation et d'expérimentation montrent que l'introduction d'une plante de couverture en association avec un blé et son maintien en vie en période d'interculture peuvent améliorer les performances environnementales du système en favorisant certains processus biotiques comme par exemple la production de biomasse primaire, l'interception de rayonnement (qui agit directement sur le développement des adventices en réduisant la ressource en lumière arrivant au niveau du sol), et la réduction du stock d'azote susceptible d'être lessivé. Ces effets positifs sont observés en partie en période culturale mais surtout en période d'interculture

Le contrat de performance énergétiques est une forme contractuelle de services énergétiques dans laquelle les prestataires de services prennent en charge le financement de projets d'amélioration des installations en se rémunérant grâce à la valeur des économies d'énergie générées. Le recours à ce type de contrat, réputé particulièrement efficace, est mis en avant dans les textes communautaires et dans le cadre des politiques publiques nationales en faveur de la maîtrise de la demande en énergie. A ce titre, les contrats de performances énergétiques sont appelés à faire partie intégrante des dispositifs existants en faveur de l'amélioration de l'efficacité énergétique, en particulier dans le cadre des systèmes de certificats d'économie d'énergie, et des outils de la commande publique pour l'amélioration du patrimoine de l'Etat et des collectivités territoriales. Leur mise en œuvre est cependant conditionnée à la mise au point de protocoles adaptés pour l'évaluation des performances énergétiques des installations, notamment lorsque celles-ci dépendent de nombreux paramètres, comme dans le cas des installations de production d'eau glacée. Après avoir mis en évidence l'efficacité énergétique portée par les contrats de performance, cette thèse analyse les obstacles techniques à la mise en œuvre de ces contrats sur les installations de production d'eau glacée. Dans un second temps, un protocole adapté à l'évaluation d'améliorations typiques de ces installations est proposé en couplant des outils de modélisation et des procédures de mesure légères sur site. Enfin, des propositions d'aménagement de ce protocole sont formulées dans le but de permettre l'intégration des améliorations typiques des installations de production d'eau glacée dans le cadre des dispositifs de certificats d'économies d'énergie, qui semblent ne pouvoir prendre en considération que des actions élémentaires facilement reproductibles.

Plus d'un milliard de mètres carrés de logements devraient être construits dans les villes chinoises d'ici 2020. Dans le même temps, la demande de services énergétiques des ménages chinois va très vraisemblablement augmenter avec la progression continue des niveaux de vie. Le chauffage représente d'ores et déjà près de 40% de la consommation énergétique dans le résidentiel en Chine. La performance énergétique des bâtiments représente de ce fait un enjeu majeur pour les villes chinoises en matière de sécurité énergique et de lutte contre le changement climatique dans les décennies à venir. Plusieurs réglementations relatives à l'exigence de la performance thermique du logement sont entrées en vigueur successivement en Chine depuis les années 1990. Pourtant, les conséquences économiques et environnementales de leur application n'ont pas été examinées systématiquement dans une perspective de long terme. La thèse cherche à répondre à deux questions fondamentales : 1. Existe-t-il une trajectoire optimale d'évolution des normes relatives à la performance énergétique du bâtiment dans le contexte d'une urbanisation extrêmement rapide en Chine? 2. Si oui, quels sont des instruments politiques et économiques à mettre en place pour limiter la croissance de la demande énergétique et des émissions de CO2 dans ce secteur dans le contexte économique et institutionnel chinois ? En s'appuyant sur un exercice de modélisation prospective, nous examinons les différentes stratégies de maîtrise de la demande énergétique dans le bâtiment ainsi que leurs coûts économiques dans une ville chinoise à l'horizon 2030. Notre analyse quantitative dans la première partie de thèse montre que l'application des normes thermiques actuelles dans le bâtiment en Chine non seulement ne permet pas d'atteindre un niveau optimal du point de vue sociétal, mais serait aussi le choix le plus coûteux à long terme parmi les options techniques dont nous disposons aujourd'hui. Nous proposons donc que la réglementation thermique soit renforcée significativement. Plusieurs instruments économiques et politiques sont analysés dans la seconde partie des travaux de recherche. Nous élaborons trois modèles principaux permettant d'accompagner l'apprentissage des technologies plus efficaces et la transformation du secteur du bâtiment : 1). mise en place d'un financement carbone au travers de l'intégration du mécanisme du développement propre du Protocole Kyoto dans le secteur du bâtiment ; 2). flexibilité de la réglementation sur l'usage du sol dans l'élaboration du plan d'urbanisme de la ville ; 3). création d'une incitation économique pour faciliter le tiers-financement d'actions de maîtrise de l'énergie dans les bâtiments, notamment par l'implication des compagnies de chaleur. A cet égard, la réforme tarifaire du chauffage urbain doit être menée à bien.