Face au manque de médicaments spécifiquement conçus et mis au point pour répondre aux besoins thérapeutiques de la population pédiatrique, les autorités nationales et européennes se sont vues dans l’obligation d’établir un cadre réglementaire visant à encourager le développement de médicaments à usage pédiatrique. Un médicament destiné à l’enfant nécessite une présentation galénique spécifique et adaptée à son âge, pour permettre une administration simple et sûre. L’Académie nationale de Pharmacie a également travaillé sur le sujet et élaboré un rapport en juin 2005 avec certaines propositions notamment favoriser les formes orales solides dispersibles ou orodispersibles. Cependant, les formes orales solides posent le problème de l’acceptabilité et de l’évaluation de la palatabilité, condition requise qui représente un véritable défi. L’objectif de ce travail était (i) de développer des techniques de masquage du goût d’un principe actif modèle, l'acétaminophène, (ii) de mettre au point des méthodes d’évaluation du masquage de goût et de caractérisation des particules obtenues et, (iii) d'élaborer un procédé de fabrication d’une forme dispersible : des minigranules à désintégration rapide. Le caséinate de sodium et la lécithine, excipients potentiellement tolérables et sans danger pour un usage pédiatrique, ont été utilisés pour encapsuler le principe actif par atomisation-séchage. Le masquage de goût est évalué in vitro de façon indirecte par des études de libération du principe actif. Nous avons développé une méthode simple avec une pompe à seringues qui utilise de faibles volumes et débits de tampon et simule le flux salivaire. La méthode d’évaluation de masquage de goût développée donne des résultats en accord avec ceux d’autres méthodes existantes comme la langue électronique. La caractérisation des particules obtenues, notamment grâce à la spectroscopie par Rayons X qui permet d’obtenir une cartographie de la composition à la surface des particules enrobées, a montré une différence de composition en fonction du ratio caséinate de sodium/lécithine utilisé lors de l’atomisation. Cette différence a pu être mise en relation avec l'efficacité de masquage de goût. Une étude a ensuite été menée pour évaluer l'effet des paramètres du procédé et de la formulation sur l'efficacité de masquage de goût. Un plan factoriel complet a permis de déterminer les variables les plus importantes influant sur la quantité de principe actif libéré durant les premières minutes, soit la quantité de caséinate de sodium et de lécithine. L’optimisation par la méthode du simplex a permis d’obtenir une formulation optimisée pour laquelle la quantité libérée était 7 fois inférieure à celle du principe actif initial durant les deux premières minutes de l’essai de libération. Une autre approche visant à améliorer l'effet de masquage de goût incluait l'utilisation de caséinate de calcium à la place de caséinate de sodium. Le caséinate de calcium a été montré capable de retarder la libération du principe actif de façon plus importante lors de son association avec de la lécithine, ce qui améliore le masquage de goût. En effet, le masquage de goût est obtenu quand sur une courte période de temps (1 à 2 minutes), soit le principe actif n’est pas détecté, soit la quantité détectée est sous le seuil de perception du patient. Une forme galénique multiparticulaire à base de minigranules à désintégration rapide a ensuite été élaborée par extrusion-sphéronisation suivie d’une lyophilisation. Les minigranules présentent des qualités appropriées à savoir, une bonne sphéricité, une faible friabilité, la capacité d’incorporer une quantité élevée de principe actif et de plus, ces minigranules sont presque immédiatement désintégrés en présence d'eau lors de la mesure du temps de désagrégation avec l'analyseur de texture. Ce type de minigranules promet une forme galénique adaptée à la population pédiatrique grâce à la facilité d’administration et la flexibilité de dosage. / The development of paediatric formulations involves an urgent need but also presents many difficulties, e.g. the safety data of existing and new excipients in children stay restrictive; the development of palatable formulations for better compliance is requisite and challenging; the appropriateness of dosage form faces to dysphagia issue and flexibility of dosing for a large range of age. The aim of this work was (i) to develop a taste-masking formulation of a model drug (acetaminophen) on the one hand, and (ii) to elaborate a process for manufacture of fast disintegrating minigranules on the other hand. Sodium caseinate and lecithin, potentially tolerable and safe excipients for paediatric use, were utilized in order to encapsulate the drug through spray-drying. Taste-masking effect was demonstrated by in vitro drug release study and electronic tongue analysis. The characterization of spray-dried particles showed a difference in the surface composition according to the sodium caseinate/lecithin ratio, which related to the taste-masking efficiency. A study was subsequently undertaken to evaluate the effect of process and formulation parameters on the taste-masking efficiency. A full factorial design allowed screening for the most important variables that affect the released amount of drug during the early minutes, i.e. quantity of sodium caseinate and lecithin. An optimized formulation was successfully achieved by simplex design that released the drug 7-fold less than the unmasked drug during the first two minutes. Another approach to improve the taste-masking effect included the use of calcium caseinate rather than sodium caseinate. Calcium caseinate was showed to be more effective in delaying the drug release to a higher extent in association with lecithin. Indeed, the lower the released amount, the better the taste-masking. A multiparticulate dosage form of fast disintegration was developed through extrusion-spheronization followed by freeze-drying. The pellets exhibited suitable quality, e.g. good sphericity, low friability, ability of high drug loading, and moreover, almost immediately disintegrated in contact with water during measurement of disintegration by texture analyzer. This type of pellets promises age-appropriate dosage form for pediatric population thank to facility of administration and flexibility of dosing.

De par sa géométrie et sa situation géographique (2°N-13°N - 8°E-16°E ; ouverture sur l'océan Atlantique), le Cameroun offre l'avantage de proposer un ensemble représentatif des climats régionaux rencontrés en Afrique tropicale. La diminution des cumuls de précipitations enregistrée dans la région pendant la seconde moitié du XXe siècle, est associée à la récurrence de périodes anormalement sèches, essentiellement au coeur de la saison des pluies. Ces conditions ont amplifié la dégradation du couvert végétal au travers ses contraintes socioéconomiques et démographiques (déforestation, extension des surfaces d'activité). Les conséquences souvent dommageables de la variabilité climatique en général, et des sécheresses en particulier, sur les hommes et leurs activités suscitent l'intérêt de développer des études pour mieux comprendre comment le climat et les pressions naturelles et environnementales interagissent localement. Ainsi, l'objectif de cette thèse est de diagnostiquer la variabilité multiéchelle (saisonnière, interannuelle, intra-saisonnière, synoptique) des précipitations et les relations qu'elle entretient avec le couvert végétal au sens large qui, à ces latitudes, est associé directement ou non, à la dynamique d'occupation et d'utilisation du sol, particulièrement sur la période 1951-2002. A partir de données de précipitations observées (CRU/ponctuelles), les modes spatiaux de la variabilité ont été définis aux échelles annuelles et interannuelles, par Analyses en Composante Principale (ACP) et la Classification Ascendante Hiérarchique (CAH). Ces méthodes de classifications ont permis de discriminer cinq zones climatiques, différentes les unes des autres par l'intensité des cumuls et la saisonnalité (unimodal/bimodal). Pour chaque zone, l'attention a été portée sur les paramètres intrasaisonniers qui modulent la variabilité annuelle telle que, les séquences sèches (nombre, longueur, périodes d'occurrence) et les variations des dates de début et de fin des périodes végétatives. La répartition du couvert végétal dans l'espace et dans le temps (1982-2002) a été étudiée, en utilisant des méthodes de classification non supervisée (ISODATA) sur les données de NDVI (Normalized Difference Vegetation index) à 8km de résolution. Enfin, des méthodes statistiques et de télédétection ont permis d'évaluer l'impact des facteurs pluviométriques et anthropogéniques (croissance démographique et utilisation du sol) sur la dynamique du couvert végétal en utilisant des bases de données à plus fine résolution (NDVI/1Km ; Global Land Cover (GLC 2000/1Km)). Ces dernières investigations ont été menées dans le Nord-Cameroun (6°N-13°N - 11°E-16°E), qui est la région la plus sensible des points de vue climatique, économique et environnemental.

Les calcaires du Dogger des plateaux de Vesoul et de Combeaufontaine, qui se situent sur les bordures nord du Fossé bressan, sont parmi les plus karstifiés de Haute Saône. Les plateaux de Vesoul et de Combeaufontaine, dépourvus le plus souvent d’écoulements superficiels, possèdent de très nombreuses formes karstiques (dolines, dépressions fermées de dimensions hectométriques, pertes, grottes, gouffres) inscrites dans les 5 formations calcaires du Dogger : Calcaires à entroques, Calcaires à polypiers, Grande Oolithe (Bajocien), Calcaires compacts (Bathonien) et Dalle nacrée (Callovien inférieur). Parmi ces formes, les dolines, de dimensions pluridécamétriques, sont les plus nombreuses et sont représentées surtout par des dolines dissymétriques localisées surtout dans les vallées sèches souvent perchées au-dessus des vallées principales. Sous les deux plateaux, les circulations des eaux souterraines s’effectuent dans de vastes réseaux de galeries en partie noyées, pouvant atteindre 9 km (Deujeau) et participent à une réorganisation de drainage vers le Fossé de la Saône. L’essentiel du karst est un karst infra-talweg développé en lien avec l’intense fracturation des calcaires du Dogger, qui correspond à l’amont, aux pertes inscrites dans les percées cataclinales des bordures nord des deux plateaux, aux phénomènes karstiques situés dans les vallées sèches et aux circulations souterraines sous les vallées, ainsi qu’aux sources souvent abondantes Font de Champdamoy), situées dans les vallées des bordures méridionales des plateaux et de la bordure occidentale du plateau de Vesoul. Les galeries souterraines sont orientées le long de directions N10° à N40°, conformes à la fracturation régionale ou perpendiculaires à cette direction pour les réseaux se développant par érosion régressive à partir de la bordure ouest du plateau de Vesoul. Le karst infra-talweg concerne au moins en partie aussi les cavités perchées, façonnées en relation avec l’incision des vallées, comme la grotte des Equevillons (+113 m) façonnée en régime noyé. Le karst de contact lithostratigraphique est particulièrement discret sur le plateau de Vesoul en raison de la faible épaisseur des marnes du Callovo-Oxfordien recouvrant la Dalle nacrée (< 50 m). L’ancienneté de la karstification, attestée par l’existence de galeries perchées jusqu’à près de 350 m d’altitude absolue, est confortée par la longueur des galeries souterraines (10% > à 2 km), les dimensions des salles, ou de celles des dépressions fermées hectométriques drainées vers l’endokarst. Les cavités les plus anciennes pourrait remonter au début du Quaternaire, lorsque le soulèvement régional lié aux mouvements jurassiens a entraîné une incision les long des vallées de la Saône et de l’Ognon d’environ 50 m. De cette période, daterait le décapage des altérites ferrugineuses sur les plateaux et leur piégeage dans plusieurs grottes, comme celle des Equevillons. L’intense karstification des calcaires du Dogger, liée à leur fracturation, rattachent davantage les formes des plateaux de Vesoul et de Combeaufontaine à celles d’un karst jurassien, plutôt qu’à celles des plateaux de mêmes altitudes de l’Est du Bassin parisien. / The Dogger Limestones of the plateaus of Vesoul and Combeaufontaine, which are located in the northern margin of the Bresse graben, are one of the most karstified areas of Haute-Saône Department. These plateaus don’t have active superficial flows. They have numerous karstic forms (sinkholes, forest hollows and closed depressions of hectometric dimensions, interrupted flows, caves, vertical shafts) in the 5 limestones formations of the Middle Jurassic (Dogger) : “Calcaires à entroques”, “Calcaires à polypiers”, “Grande Oolithe” (Bajocian), “Calcaires compacts” (Bathonian) et “Dalle nacrée” (Lower Callovian). The most numerous exokarstic forms are the multidecametric asymmetrical sinkholes, located on sections of dry valleys above the main valleys. Under the both plateaus, the subterranean waters flow in a vast networks of galleries, which could reach 9 km (Deujeau) and participate in a reorganization of drainage towards the graben of the Saône. The main part of the karst is an infra-talweg karst, which is developed in connection with the greatly fractured Dogger limestones. Its corresponds, upstreams, to the sinkholes of the consequent valleys located on the Dogger cuesta on the Northern borders of the both plateaus, under these plateaus, to the karstic active forms situated in dry valleys and to the subterranean circulations, and, on the Southern borders of these plateaus and the western border of the plateau of Vesoul to abundant emergences (Font of Champdamoy) situated in the main valleys. The subterranean galleries are oriented towards the N10° to N40° directions, in accordance with the regional faults or perpendicularly to these directions due to regressive erosion of the rivers from the Western border of the plateau of Vesoul. The infra-talweg karst also concerns high cavities, shaped in connection with valleys incision, as the cave of Equevillons (113 m) which has been shaped under conditions of drowned palaeovalleys. The forms of the lithostratigraphic karst is particularly not very numerous on the Vesoul plateau due to the low thickness of the Callovo-Oxfordian marls located on the « Dalle nacrée » formation (50 m deepth). The old age of the karstification is attested by the presence of karstic galleries until about 350 m ASL of absolute height, by the galleries lengths (10 % > 2 km), the sizes of the caves, or the presence of hectometric closed karstic depressions drained towards the endokarst. The most ancient cavities could be attributed to the beginning of the Quaternary Period, when a regional uplift occured in connection with the Jura tectonic movements and cause a general incision reaching 50 m deepth along the Saône and the lower Ognon valleys. The erosion of the ferruginous weathering profiles of the plateaus and the trapping of weathered sediments in caves (e.g. Equevillons) may be dated to this period. The intense karstification of the fractured Dogger limestones is closer to the forms of the Jura karst, rather than those of the Eastern Paris Basin, which is present at similar altitudes.

Le travail réalisé concerne l’étude de la fonctionnalité et des performances des poudres de mannitol en compression directe en s’appuyant sur la simulation de compression sur presse rotative comme outil d’investigations. Dans le contexte réglementaire actuel, il est important pour les industriels, fournisseurs d’excipients pharmaceutiques, d’approfondir leurs connaissances des matériaux afin de répondre aux critères de qualité des médicaments et aux exigences de l’industrie pharmaceutique. Le mannitol est un excipient très largement utilisé en formulation pharmaceutique et notamment pour la conception de comprimés. L’objectif essentiel de cette Etude vise à mieux connaître et maîtriser la qualité de cette matière première afin de pouvoir améliorer, voire optimiser ses performances en compression directe. A l’aide d’une série de tests de caractérisation physiques, physico-chimiques, mécaniques et de compression sur les poudres de mannitol, nous avons pu identifier, dans un premier temps, un certain nombre de critères qui nous ont permis d’émettre des hypothèses et d’établir des axes de travail afin d’analyser le comportement de ces poudres en compression. Les résultats obtenus ont également permis de mettre en avant, à l’aide de l’étude de la compressibilité et des modèles mathématiques associés, un mécanisme de déformation prédominant sur les poudres de mannitol de compression directe. De nombreux prototypes ont fait l’objet d’une investigation approfondie dans une seconde partie, permettant de valider ces hypothèses et d’identifier les paramètres et mécanismes responsables des performances en compression des poudres de mannitol.Globalement, les travaux de recherche conduits dans cette thèse ont permis d’améliorer les connaissances sur les performances en compression des poudres de mannitol de la société Roquette Frères dans des conditions réelles d’utilisation, semblables aux presses rotatives industrielles, et en fournissant des résultats expérimentaux validés et modélisés. / This work focuses on the study of the functionality and performance of directly compressed mannitol powder using a rotary tablet press simulator as an investigation tool. For regulatory authority, it is essential for industrial - pharmaceutical raw material suppliers, to deepen their knowledge about materials to satisfy the drug quality standards and Pharmaceutical industry requirements. Mannitol is a widely used raw material in pharmaceutical formulations for the design of tablets. The main objective of this study is to have a better control and knowledge about this raw material quality, in order to improve and optimize the performance of mannitol in direct compression.Using a series of physical, physico-chemical, mechanical and compression studies on mannitol powders, we identified some criteria that allowed us to emit hypotheses and build a line of work to analyze the powders behavior under compression. The results also allowed us - using compressibility and associated mathematical models - to study the predominant deformation mechanism of directly compressed mannitol powders. Various mannitol prototypes were studied in a second part, permitting to validate these hypotheses and identify parameters and mechanisms affecting tableting performance.Overall, the research work achieved in this thesis have improved the knowledge about compression performance of mannitol powders from Roquette Frères SA company in tablet production used conditions, similar to industrial rotary tablet press, and providing validated and modeled experimental results.

Face au manque de médicaments spécifiquement conçus et mis au point pour répondre aux besoins thérapeutiques de la population pédiatrique, les autorités nationales et européennes se sont vues dans l'obligation d'établir un cadre réglementaire visant à encourager le développement de médicaments à usage pédiatrique. Un médicament destiné à l'enfant nécessite une présentation galénique spécifique et adaptée à son âge, pour permettre une administration simple et sûre. L'Académie nationale de Pharmacie a également travaillé sur le sujet et élaboré un rapport en juin 2005 avec certaines propositions notamment favoriser les formes orales solides dispersibles ou orodispersibles. Cependant, les formes orales solides posent le problème de l'acceptabilité et de l'évaluation de la palatabilité, condition requise qui représente un véritable défi. L'objectif de ce travail était (i) de développer des techniques de masquage du goût d'un principe actif modèle, l'acétaminophène, (ii) de mettre au point des méthodes d'évaluation du masquage de goût et de caractérisation des particules obtenues et, (iii) d'élaborer un procédé de fabrication d'une forme dispersible : des minigranules à désintégration rapide. Le caséinate de sodium et la lécithine, excipients potentiellement tolérables et sans danger pour un usage pédiatrique, ont été utilisés pour encapsuler le principe actif par atomisation-séchage. Le masquage de goût est évalué in vitro de façon indirecte par des études de libération du principe actif. Nous avons développé une méthode simple avec une pompe à seringues qui utilise de faibles volumes et débits de tampon et simule le flux salivaire. La méthode d'évaluation de masquage de goût développée donne des résultats en accord avec ceux d'autres méthodes existantes comme la langue électronique. La caractérisation des particules obtenues, notamment grâce à la spectroscopie par Rayons X qui permet d'obtenir une cartographie de la composition à la surface des particules enrobées, a montré une différence de composition en fonction du ratio caséinate de sodium/lécithine utilisé lors de l'atomisation. Cette différence a pu être mise en relation avec l'efficacité de masquage de goût. Une étude a ensuite été menée pour évaluer l'effet des paramètres du procédé et de la formulation sur l'efficacité de masquage de goût. Un plan factoriel complet a permis de déterminer les variables les plus importantes influant sur la quantité de principe actif libéré durant les premières minutes, soit la quantité de caséinate de sodium et de lécithine. L'optimisation par la méthode du simplex a permis d'obtenir une formulation optimisée pour laquelle la quantité libérée était 7 fois inférieure à celle du principe actif initial durant les deux premières minutes de l'essai de libération. Une autre approche visant à améliorer l'effet de masquage de goût incluait l'utilisation de caséinate de calcium à la place de caséinate de sodium. Le caséinate de calcium a été montré capable de retarder la libération du principe actif de façon plus importante lors de son association avec de la lécithine, ce qui améliore le masquage de goût. En effet, le masquage de goût est obtenu quand sur une courte période de temps (1 à 2 minutes), soit le principe actif n'est pas détecté, soit la quantité détectée est sous le seuil de perception du patient. Une forme galénique multiparticulaire à base de minigranules à désintégration rapide a ensuite été élaborée par extrusion-sphéronisation suivie d'une lyophilisation. Les minigranules présentent des qualités appropriées à savoir, une bonne sphéricité, une faible friabilité, la capacité d'incorporer une quantité élevée de principe actif et de plus, ces minigranules sont presque immédiatement désintégrés en présence d'eau lors de la mesure du temps de désagrégation avec l'analyseur de texture. Ce type de minigranules promet une forme galénique adaptée à la population pédiatrique grâce à la facilité d'administration et la flexibilité de dosage.

De par sa géométrie et sa situation géographique (2°N-13°N – 8°E-16°E ; ouverture sur l’océan Atlantique), le Cameroun offre l’avantage de proposer un ensemble représentatif des climats régionaux rencontrés en Afrique tropicale. La diminution des cumuls de précipitations enregistrée dans la région pendant la seconde moitié du XXe siècle, est associée à la récurrence de périodes anormalement sèches, essentiellement au cœur de la saison des pluies. Ces conditions ont amplifié la dégradation du couvert végétal au travers ses contraintes socioéconomiques et démographiques (déforestation, extension des surfaces d’activité). Les conséquences souvent dommageables de la variabilité climatique en général, et des sécheresses en particulier, sur les hommes et leurs activités suscitent l’intérêt de développer des études pour mieux comprendre comment le climat et les pressions naturelles et environnementales interagissent localement. Ainsi, l’objectif de cette thèse est de diagnostiquer la variabilité multiéchelle (saisonnière, interannuelle, intra-saisonnière, synoptique) des précipitations et les relations qu’elle entretient avec le couvert végétal au sens large qui, à ces latitudes, est associé directement ou non, à la dynamique d’occupation et d’utilisation du sol, particulièrement sur la période 1951-2002. A partir de données de précipitations observées (CRU/ponctuelles), les modes spatiaux de la variabilité ont été définis aux échelles annuelles et interannuelles, par Analyses en Composante Principale (ACP) et la Classification Ascendante Hiérarchique (CAH). Ces méthodes de classifications ont permis de discriminer cinq zones climatiques, différentes les unes des autres par l’intensité des cumuls et la saisonnalité (unimodal/bimodal). Pour chaque zone, l’attention a été portée sur les paramètres intrasaisonniers qui modulent la variabilité annuelle telle que, les séquences sèches (nombre, longueur, périodes d’occurrence) et les variations des dates de début et de fin des périodes végétatives. La répartition du couvert végétal dans l’espace et dans le temps (1982-2002) a été étudiée, en utilisant des méthodes de classification non supervisée (ISODATA) sur les données de NDVI (Normalized Difference Vegetation index) à 8km de résolution. Enfin, des méthodes statistiques et de télédétection ont permis d’évaluer l’impact des facteurs pluviométriques et anthropogéniques (croissance démographique et utilisation du sol) sur la dynamique du couvert végétal en utilisant des bases de données à plus fine résolution (NDVI/1Km ; Global Land Cover (GLC 2000/1Km)). Ces dernières investigations ont été menées dans le Nord-Cameroun (6°N-13°N – 11°E-16°E), qui est la région la plus sensible des points de vue climatique, économique et environnemental. / Due to its shape and location (2°N-13°N – 8°E-16°E; proximity of the Atlantic Ocean), Cameroon is characterized by a panel of cross-regional climate encountered widely in tropical Africa. Over the region, the decrease rainfall during the second half of the last century has been shown to be associated with stronger recurrence of drier periods, specifically in the core of the rainy season. These conditions have favored the degradation of vegetation cover, driven by socioeconomic and demographic constraints. The substantial impacts on human activities and local society highlight the need to better understand how climate and environmental dynamics do interact locally. The aim of this study is to diagnose multi-scale rainfall variability and its relationship with vegetation cover (natural and/or grown), which is directly or indirectly associated to the land-cover and land-use dynamics at these latitudes. Using observed rainfall data (Climatic Research Unit/punctual), the spatial modes of rainfall variability at annual and intraseasonal scales are defined through Principal Component Analysis (PCA) and Agglomerative Hierarchical Clustering (AHC). These regionalizations lead to the discretisation of 5 climatic zones, distinguished from each other, by both the amount of rainfall and seasonality (unimodal / bimodal). New intraseasonal dry spells statistics (number, length, period of occurrence) are produced as well as dates of onset and end of the vegetative seasons by sub-regions. Using unsupervised classification methods (such as ISODATA) in Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) data at a 8km spatial resolution, vegetation cover spatiotemporal distribution and typology were produced. Then, based on a concomitant use of statistical and GIS approaches, higher resolutions of NDVI (SPOT-1Km) and Global Land-cover data (GLC 2000), allowed to further evaluate both the pluviometric and anthropogenic factors (demography, land use) influencing vegetation dynamics. Analysis were carried out in Northern Cameroon (6°N-13°N – 11°E-16°E), which is the most sensitive region with regards to climatic and environmental variability, that could lead to important socio-economic thread locally.

Nous étudions les propriétés de modèles de séries chronologiques vectorielles à composantes binaires en vue de la modélisation du phénomène climatologique de la succession des jours selon leur caractère sec ou humide dans un réseau de stations de mesures. Nous menons une étude expérimentale par simulations des modèles considérés et envisageons leur utilisation dans des essais de modélisation concernant certains sous-réseaux francais de stations météorologiques

C'est a l'échelle de la turbulence que se produit l'entraînement d'air sec du flux d'Harmattan a l'intérieur du flux humide de Mousson. Ce processus de petite échelle est analysé dans le cadre du programme AMMA (Analyse Multidisciplinaires de la Mousson Africaine) qui vise a mieux renseigner et prévoir la mousson de l'Afrique de l'ouest. Les mesures atmosphériques réalisées par l'avion de recherche français ATR-42 et la modélisation des grands tourbillons (LES) sont complémentaires et permettent de documenter la structure verticale, moyenne et turbulente de la couche limite Sahélienne, de d'écrire les intrusions d'air sec et leur contribution dans les transferts turbulents, de quantifier le processus d'entraînement, de tester les paramétrisations existantes et de les relier aux conditions de grande échelle, et aux caractéristiques de la couche limite et de ses interfaces, notamment du cisaillement de vent Mousson/Harmattan.

Parmi les lignées des Caesalpinioideae (dans la famille des Leguminosae), l’un des groupes importants au sein duquel les relations phylogénétiques demeurent nébuleuses est le « groupe Caesalpinia », un clade de plus de 205 espèces, réparties présentement entre 14 à 21 genres. La complexité taxonomique du groupe Caesalpinia provient du fait qu’on n’arrive pas à résoudre les questions de délimitations génériques de Caesalpinia sensu lato (s.l.), un regroupement de 150 espèces qui sont provisoirement classées en huit genres. Afin d’arriver à une classification générique stable, des analyses phylogénétiques de cinq loci chloroplastiques et de la région nucléaire ITS ont été effectuées sur une matrice comportant un échantillonnage taxonomique du groupe sans précédent (~84% des espèces du groupe) et couvrant la quasi-totalité de la variation morphologique et géographique du groupe Caesalpinia. Ces analyses ont permis de déterminer que plusieurs genres du groupe Caesalpinia, tels que présentement définis, sont polyphylétiques ou paraphylétiques. Nous considérons que 26 clades bien résolus représentent des genres, et une nouvelle classification générique du groupe Caesalpinia est proposée : elle inclut une clé des genres, une description des 26 genres et des espèces acceptées au sein de ces groupes. Cette nouvelle classification maintient l’inclusion de douze genres (Balsamocarpon, Cordeauxia, Guilandina, Haematoxylum, Hoffmanseggia, Lophocarpinia, Mezoneuron, Pomaria, Pterolobium, Stenodrepanum, Stuhlmannia, Zuccagnia) et en abolit deux (Stahlia et Poincianella). Elle propose aussi de réinstaurer deux genres (Biancaea et Denisophytum), de reconnaître cinq nouveaux genres (Arquita, Gelrebia, Hererolandia, Hultholia et Paubrasilia), et d’amender la description de sept genres (Caesalpinia, Cenostigma, Coulteria, Erythrostemon, Libidibia, Moullava, Tara). Les résultats indiquent qu’il y aurait possiblement aussi une 27e lignée qui correspondrait au genre Ticanto, mais un échantillonage taxonomique plus important serait nécéssaire pour éclaircir ce problème. Les espèces du groupe Caesalpinia ont une répartition pantropicale qui correspond presque parfaitement aux aires du biome succulent, mais se retrouvent aussi dans les déserts, les prairies, les savanes et les forêts tropicales humides. À l’échelle planétaire, le biome succulent consiste en une série d’habitats arides ou semi-arides hautement fragmentés et caractérisés par l’absence de feu, et abrite souvent des espèces végétales grasses, comme les Cactacées dans les néo-tropiques et les Euphorbiacées en Afrique. L’histoire biogéographique du groupe Caesalpinia a été reconstruite afin de mieux comprendre l’évolution de la flore au sein de ce biome succulent. Ce portrait biogéographique a été obtenu grâce à des analyses de datations moléculaires et des changements de taux de diversification, à une reconstruction des aires ancestrales utilisant le modèle de dispersion-extinction-cladogenèse, et à la reconstruction de l’évolution des biomes et du port des plantes sur la phylogénie du groupe Caesalpinia. Ces analyses démontrent que les disjonctions trans-continentales entre espèces sœurs qui appartiennent au même biome sont plus fréquentes que le nombre total de changements de biomes à travers la phylogénie, suggérant qu’il y a une forte conservation de niches, et qu’il est plus facile de bouger que de changer et d’évoluer au sein d’un biome différent. Par ailleurs, contrairement à nos hypothèses initiales, aucun changement de taux de diversification n’est détecté dans la phylogénie, même lorsque les espèces évoluent dans des biomes différents ou qu’il y a changement de port de la plante, et qu’elle se transforme, par exemple, en liane ou herbacée. Nous suggérons que même lorsqu’ils habitent des biomes très différents, tels que les savanes ou les forêts tropicales humides, les membres du groupe Caesalpinia se retrouvent néanmoins dans des conditions écologiques locales qui rappellent celles du biome succulent. Finalement, bien que la diversité des espèces du biome succulent ne se compare pas à celle retrouvée dans les forêts tropicales humides, ce milieu se distingue par un haut taux d’espèces endémiques, réparties dans des aires disjointes. Cette diversité spécifique est probablement sous-estimée et mérite d’être évaluée attentivement, comme en témoigne la découverte de plusieurs nouvelles espèces d’arbres et arbustes de légumineuses dans la dernière décennie. Le dernier objectif de cette thèse consiste à examiner les limites au niveau spécifique du complexe C. trichocarpa, un arbuste des Andes ayant une population disjointe au Pérou qui représente potentiellement une nouvelle espèce. Des analyses morphologiques et moléculaires sur les populations présentes à travers les Andes permettent de conclure que les populations au Pérou représentent une nouvelle espèce, qui est génétiquement distincte et comporte des caractéristiques morphologiques subtiles permettant de la distinguer des populations retrouvées en Argentine et en Bolivie. Nous décrivons cette nouvelle espèce, Arquita grandiflora, dans le cadre d’une révision taxonomique du genre Arquita, un clade de cinq espèces retrouvées exclusivement dans les vallées andines. / Amongst the lineages of the Caesalpinioideae (in the family Leguminosae), one of the largest groups where phylogenetic relationships remains unclear is the Caesalpinia Group, a clade of ca. 200 species, currently considered to comprise between 14 and 21 genera. The taxonomic complexity of the Caesalpinia Group stems from persisting doubts on the generic delimitations within Caesalpinia sensu lato, a group of 150 species that are provisionally classified into eight genera. In order to establish a stable generic classification, phylogenetic analyses of five chloroplastic loci and the nuclear ribosomal ITS locus were carried out on a matrix containing an unprecedented taxonomic sampling of the Caesalpinia Group (~84% of species of this group included), with virtually all of the morphological variation and geographic distribution represented. These analyses allowed us to determine that several genera of the Caesalpinia Group, as currently defined, are polyphyletic or paraphyletic. We consider that there are 26 well-resolved clades that represent distinct genera, and a new generic classification system is proposed, which includes a key to genera, the description of the 26 genera and all species accepted within these groups. A total of twelve previously accepted genera are maintained in this classification (Balsamocarpon, Cordeauxia, Guilandina, Haematoxylum, Hoffmanseggia, Lophocarpinia, Mezoneuron, Pomaria, Pterolobium, Stenodrepanum, Stuhlmannia, and Zuccagnia), whereas two genea are abolished (Stahlia and Poincianella). In addition, two genera are re-instated (Biancaea and Denisophytum), five new genera are described, (Arquita, Gelrebia, Hererolandia, Hultholia and Paubrasilia), and the description of seven genera are emended (Caesalpinia, Cenostigma, Coulteria, Erythrostemon, Libidibia, Moullava, Tara). Our results also indicate that there could possible be a 27th lineage corresponding to the genus Ticanto, but an increased taxonomic sampling is needed to adequately address this issue. The Caesalpinia Group has a pantropical distribution that corresponds almost perfectly to the geographical distribution of the Succulent Biome, but are also found in deserts, grassland prairies, savannahs, and tropical rainforests. On a planetary scale, the Succulent Biome consists of a series of semi-arid to arid habitats that are highly fragmented, and which are characterised by the absence of fire, such as deserts and dry forests. This biome often harbours succulent plant taxa, such as the Cactaceae in the Neotropics and the Euphorbiaceae in Africa. The biogeographical history of the Caesalpinia Group was reconstructed in order to gain insight into the evolution of the flora within this Succulent biome. This biogeographical portrait of this group was reconstructed using molecular dating analysis, diversification rate shifts tests, the reconstruction of ancestral areas using the dispersal-extinction-cladogenesis model (DEC), as well as through ancestral character reconstruction of the biomes and habits. These analyses demonstrate that intercontinental disjunctions between sister species belonging to the same biome are more frequent than the total number of biome shifts across the phylogeny, suggesting that there is a strong conservation of niches, and that it is easier to move than to switch to and evolve in a different biome. Furthermore, contrary to our initial hypothesis, no changes in diversification rates were detected in our phylogenies, even when species switched biomes or evolved a different plant habit, e.g. becoming lianas or herbaceous perennials. We suggest that even when members of the Caesalpinia Group inhabit different biomes, such as savannahs or tropical rainforests, they are still tracking local ecological conditions that are typical of the Succulent biome. Finally, while total plant species diversity in the Succulent Biome does not compare to the diversity found in tropical rainforests, this biome distinguishes itself by a high number of endemic species, distributed in disjunct patches across the world. This species diversity is probably under-estimated and needs to be carefully re-evaluated, as shown in several recent descriptions of new tree and shrub species from the Succulent biome, all published in the last decade. The last objective of this thesis is to examine the species limits in Caesalpinia trichocarpa, a shrub from the Andes that has a disjunct population in Peru, which potentially represents a new species. Morphological and molecular analyses of populations occurring across the Andes, including Bolivia and Argentina, allow us to conclude that the populations in Peru represent a new species, which is genetically distinct and has subtle morphological characteristics that allow it to be distinguished from populations found in Argentina and Bolivia. We describe this news species, Arquita grandiflora, in a taxonomic revision of the genus Arquita, a clade of five species found exclusively in Andean valleys.

Ce travail vise à proposer une solution d’assainissement durable, digne, sécurisante, accessible à tous, permettant de réduire les maladies à transmission hydrique, adaptée aux populations vivant dans des conditions précaires en zones rurales de pays en développement. Il contribue ainsi à la lutte contre la défécation à l’air libre, une des cibles de l’Objectif de Développement Durable n°6 concernant l’eau et l’assainissement. Le choix s’est porté sur des toilettes sèches individuelles à litière biomaîtrisée et un mode de gestion communautaire des résidus, en lien avec une association paysanne locale. La mise en place s’est faite avec un accompagnement scientifique qui a donné lieu aux travaux présentés ici. Dans un premier temps, nous avons opéré selon une approche participative, visant à s’assurer de l’adhésion des utilisateurs. Puis nous avons mené un programme scientifique pour identifier les conditions permettant l’hygiénisation des résidus traités. Après 3 ans d’expérimentation, la filière d’assainissement mise en place est totalement adoptée par les ménages, qui apportent régulièrement leurs résidus sur le site de compostage. Une enquête a fait ressortir que les familles sont très satisfaites de ce mode d’assainissement à domicile et se sentent moins sujettes à des maladies féco-orales. Ces ménages se sont constitués en un groupe qui procède à présent à l’appui à la réplication. Les litières absorbantes utilisées, les résidus avant et après traitement par compostage ont été caractérisés. Des essais en pilotes ont permis de déterminer les conditions permettant de garantir une hygiénisation rapide, ce qui était un de nos principaux objectifs, afin de réduire les risques sanitaires. Nous sommes à présent à même de définir les « bonnes pratiques » pour que la filière d’assainissement par toilettes sèches à litière biomaîtrisée dans une zone rurale de pays en développement soit sûre et durable, sur les aspects sociaux, techniques, économiques, environnementaux et sanitaires. / This work aims at proposing a sustainable, dignified, safe, accessible to everyone sanitation solution, allowing to reduce water-borne diseases, adapted to populations living in precarious conditions in rural areas of developing countries. It thus contributes to the fight against open defecation, one of the targets of the Sustainable Development Goal n ° 6 concerning water and sanitation. The choice fell on individual dry toilets with biocontrolled litter and a way of community management of residues, in connection with a local peasant association. The implementation was done with a scientific accompaniment which gave rise to the work presented here. Firstly, we operated according to a participatory approach, aiming to ensure the adhesion of the users. Then we conducted a scientific program to identify the conditions allowing the sanitizing of treated residues. After 3 years of experimentation, the sanitation system set up is totally adopted by the households, who regularly bring their residues to the composting site. One survey found that the families are very satisfied with this type of home sanitation and feel less prone to disease. These households have formed into a group that now supports replication of the system. The absorbent litter used, the residues before and after composting were characterized. Pilot tests were conducted to determine conditions to ensure rapid sanitizing, which was one of our main objectives, in order to reduce health risks. We are now in position to assure safe and sustainable practices so that the sanitation by dry biocontrolled litter toilets in rural areas of developing countries satisfy social; technical; economical, environmental and health criteria.