La fonte des glaces dans l'Arctique laisse entrevoir l'ouverture d'une nouvelle voie maritime au Nord-Ouest du globe, facilitant dès lors l'accès aux potentiels industriels de cette région. Les intérêts économiques liés à l'entrée de l'Arctique dans la mondialisation se heurtent de front à la qualité de vie, aux valeurs culturelles et aux intérêts des communautés nordiques et à la souveraineté canadienne dans l'Arctique. Le gouvernement canadien a choisi à travers le programme canadien des Réseaux de centres d'excellence de faire de l'économie fondée sur le savoir, par le transfert des connaissances et la collaboration entre les acteurs du conflit, son « cheval de bataille ». Le Réseau de centres d'excellence ArcticNet a le mandat de diffuser l'ensemble des connaissances et de recourir à l'innovation en vue d'élaborer des stratégies et des politiques nationales qui répondent aux intérêts de chacun dans l'Arctique. Les activités de R&D de l'entreprise à but non lucratif, ArcticNet, sont principalement financées par le programme canadien des Réseaux de centres d'excellence, dont les critères d'excellence, inspirés des différents modèles de l'économie du savoir (Triangle de Sabato, Système nationaux d'innovation et Triple Hélice), reposent sur l'interdisciplinarité et la gestion d'un réseau interinstitutionnel. ArcticNet, dont le siège social est situé à l'Université Laval, est ainsi gérée depuis 2003 par des représentants universitaires, gouvernementaux, industriels et Inuit. Ce mémoire basé sur une étude exploratoire a pour objectif de déterminer la dynamique d'innovation, tant sociale que technique, du Réseau de centres d'excellence ArcticNet, oeuvrant dans le domaine des sciences de l'environnement. Notre enquête par questionnaire tente de traduire l'engagement des institutions publiques et privées partenaires de l'organisation, de déterminer les facteurs qui influencent leurs contributions, ainsi que leur perception quant au Réseau ArcticNet et aux problématiques relatives aux changements climatiques dans l'Arctique. Au regard des résultats que nous avons obtenus, nous émettons l'hypothèse selon laquelle ArcticNet prend place dans un modèle d'innovation élargi aux milieux immédiat et global de cette entreprise du savoir. Au-delà de l'interaction UniversitéGouvernement- Industrie, ArcticNet intégrerait dès lors l'influence et les enjeux propres au milieu de production et de diffusion de l'innovation. Ce système intégré suppose que l'innovation doit répondre à de nombreux défis, notamment relatifs à l'innovation organisationnelle soutenue par la participation des Inuit, d'un conflit entre les sciences sociales et les sciences naturelles et des difficultés relationnelles entre le système scientifique et l'Industrie. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : L'économie fondée sur le savoir, Réseau de centres d'excellence ArcticNet, Le passage du Nord-Ouest.

Les stromatolites sont des structures organo-sédimentaires formées grâce à l'activité des microorganismes. Ils dominent le registre fossile Précambrien et sont parmi les plus anciennes traces potentielles de vie sur Terre (datées à 3,5 Ga). Cependant les processus biotiques et abiotiques à l'origine de leur formation restent peu compris et ouvrent des débats sur leur interprétation. L'objectif central de ce travail est de contribuer à améliorer notre compréhension de la formation des microbialites modernes, en particulier du rôle et du devenir des microorganismes dans ces systèmes afin de mieux contraindre l'interprétation du registre fossile des stromatolites. Pour cela, nous avons étudié le système modèle des microbialites vivants du lac alcalin d'Alchichica (Mexique). La première partie de ce travail a été dédiée à la description générale des microorganismes et des minéraux du système. Les microbialites d'Alchichica sont composés d'aragonite [CaCO3] et d'hydromagnésite [Mg5(CO3)4(OH)2*4(H2O)]. L'analyse de la diversité microbienne par des méthodes moléculaires basées sur le clonage et le séquençage du SSU rDNA a révélé une grande diversité dans le domaine des bactéries (344 phylotypes répartis dans 21 phylums) et des eucaryotes (58 phylotypes répartis dans 9 phylums) en regard d'une faible diversité d'archées (2 phylotypes). Des analyses de phylogénie moléculaire ont permis d'attribuer ces phylotypes environnementaux à différents taxons et d'identifier les représentants cultivés les plus proches, ce qui a permis de définir les groupes métaboliques potentiellement importants dans ce système. Dans les microbialites d'Alchichica, la photosynthèse oxygénique est réalisée par les cyanobactéries, les algues vertes et les diatomées. Une grande diversité d'organismes incluant des membres des Alpha-proteobacteria et des Chloroflexi réalisent quant à eux la photosynthèse anoxygénique. Si le biofilm est dominé par les organismes autotrophes en termes de biomasse, la diversité taxonomique des organismes hétérotrophes s'est révélée supérieure. Nous avons notamment identifié des membres des Deltaproteobacteria et des Firmicutes réalisant la sulfato-réduction, ainsi qu'une grande diversité de taxons capables de dégrader des molécules organiques complexes tels que les Planctomycetales, les Bacteroidetes et les Verrucomicrobia. Ces résultats nous ont permis de construire un modèle hypothétique des réactions métabolico-géochimiques contribuant à la précipitation ou dissolution des carbonates au sein des biofilms des microbialites d'Alchichica. Dans la seconde partie de ce travail, nous avons décrit une association préférentielle entre les colonies de cyanobactéries de l'ordre des Pleurocapsales et l'aragonite. Nous avons pour cela couplé différentes techniques de microscopie et de spectroscopie. Nous avons décrit un gradient de fossilisation de ces cellules dans l'aragonite jusqu'à la nano-échelle. Ceci a montré que l'ultrastructure des cellules des Pleurocapsales était préservée lors de la minéralisation grâce à la mise en place séquentielle d'aragonite. C'est finalement la texture de l'aragonite et non pas la présence de matière organique qui signe l'organisation originelle des cellules de Pleurocapsales. Cette étude ouvre des perspectives intéressantes dans la recherche de microfossiles de cyanobactéries dans les stromatolites fossiles. La troisième partie enfin rapporte la découverte d'un cas de biominéralisation intracellulaire contrôlée chez une cyanobactérie de l'ordre basal des Gloeobacterales. Nous avons nommé cette souche Candidatus Gloeomargarita lithophora. Les inclusions intracellulaires produites par Ca. G. lithophora sont des carbonates amorphes de Ba-Sr-Ca-Mg. Les implications de la découverte de ce nouveau patron de minéralisation dans une lignée basale de cyanobactéries pour l'interprétation du registre fossile ancien sont discutées.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Génie des procédés et de l'environnement : Toulouse, INPT : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 71 réf.

Dans le cadre de l'aménagement écosystémique, la stratégie des plantations forestières vise entre autres à intensifier la production de la matière ligneuse sur des stations de meilleure qualité. Cependant, l'intensification de la production du bois pourrait avoir des incidences sur la naturalité des peuplements. Or, l'objectif poursuivi dans le cadre de l'aménagement écosystémique serait de mettre au point des scénarios sylvicoles permettant à la fois d'atteindre les objectifs de production accrue de bois tout en sauvegardant le caractère naturel du peuplement. Toutefois, dans certaines situations, concilier l'optimisation des objectifs de production accrue de bois avec des objectifs de naturalité se révèle complexe. Le traitement sylvicole à appliquer dans ces modèles de plantation forestière pour maximiser la production de bois peut faire l'objet d'une perception négative en raison de leur aspect qui s'éloigne des paysages forestiers naturels. La présente étude s'évertue à évaluer la naturalité et l'acceptabilité sociale d'éclaircies commerciales dans une plantation d'épinette blanche (Picea glauca (Moench) Voss). Dans un premier temps la naturalité des peuplements a été évaluée sur la base d'une observation visuelle réalisée directement sur le terrain à l'aide d'une échelle ordinale de présence-absence. Dans un deuxième temps, l'acceptabilité sociale des peuplements issus des différents types d'éclaircie commerciale a été évaluée sur le plan visuel à l'aide d'un sondage en ligne auprès des membres de tables de gestion intégrée des ressources et du territoire (GIRT) et des étudiants en foresterie/environnement, d'une part ; d'autre part l'acceptabilité de l'éclaircie commerciale a été documentée auprès des responsables de la planification forestière du ministère des Forêts de la Faune et des Parcs (MFFP) et des coordonnateurs des tables GIRT à travers des entretiens semi-dirigés. L'éclaircie commerciale neutre à 33 % d'intensité s'est révélée la plus acceptable en fonction des conditions environnementales favorables qu'elle crée en comparaison à d'autres types d'éclaircies. À terme, les résultats montrent que l'éclaircie commerciale est un traitement approprié pour l'optimisation des objectifs de production intensive de bois de la naturalité et de l'acceptabilité sociale car elle est bien perçue par les répondants du fait qu'elle est un traitement du type coupe partielle. / Within the framework of ecosystem management, the strategy of forest plantations aims, among other things, to intensify the production of ligneous matter on sites of better quality. However, the intensification of wood production could have an impact on the naturalness of forest stands. However, the objective pursued in the context of ecosystem-based management would be to develop silvicultural scenarios allowing both to achieve the objectives of increased wood production while safeguarding the natural character of the stand. However, in certain situations, reconciling the optimization of increased wood production objectives with naturalness objectives may prove to be complex. The silvicultural treatment to be applied in these models of forest plantations to maximize wood production sometimes results in negative perceptions because of their appearance which is far removed from the natural forest landscapes. This study attempts to assess the naturalness and social acceptability of commercial thinning in a white spruce (Picea glauca (Moench) Voss) plantation. First, the naturalness of the stands was added based on direct visual observation in the field using an ordinal presence-absence scale. Second, the acceptability of forest stands from different types of commercial thinning was visually assessed using an online survey of local stakeholders' integrated forest resource management roundtable (Table de gestion intégrée des ressources et du territoire GIRT) and forestry/environment students, on the one hand ; and on the other hand, the acceptability of commercial thinning was documented through semi-structured interviews with the forest planning managers of the ministère des Forêts de la Faune et des Parcs(MFFP) and the coordinators of the GIRT . Neutral commercial thinning at 33% intensity was found to be the most acceptable based on the favorable environmental conditions it creates compared to other types of thinning. In the end, the results demonstrated that commercial thinning is an appropriate treatment for optimizing the objectives of intensive wood production, naturalness and social acceptability because it is well perceived by the respondents given it involves partial cutting.

Thesis (Ph. D.)--Utrecht University, 2002. / Includes bibliographical references.

Face au déclin global de la biodiversité, de nombreux suivis de populations animales et végétales sont réalisés sur de grandes zones géographiques et durant une longue période afin de comprendre les facteurs déterminant la distribution, l'abondance et les tendances des populations. Ces suivis à larges échelles permettent de statuer quantitativement sur l'état des populations et de mettre en place des plans de gestion appropriés en accord avec les échelles biologiques. L'analyse statistique de ce type de données n'est cependant pas sans poser un certain nombre de problèmes. Classiquement, on utilise des modèles linéaires généralisés (GLM), formalisant les liens entre des variables supposées influentes (par exemple caractérisant l'environnement) et la variable d'intérêt (souvent la présence / absence de l'espèce ou des comptages). Il se pose alors un problème majeur qui concerne la manière de sélectionner ces variables influentes dans un contexte de données spatialisées. Cette thèse explore différentes solutions et propose une méthode facilement applicable, basée sur une validation croisée tenant compte des dépendances spatiales. La performance de la méthode est évaluée par des simulations et différents cas d'études dont des données de comptages présentant une variabilité plus forte qu'attendue (surdispersion). Un intérêt particulier est aussi porté aux méthodes de modélisation pour les données ayant un nombre de zéros plus important qu'attendu (inflation en zéro). La dernière partie de la thèse utilise ces enseignements méthodologiques pour modéliser la distribution, l'abondance et les tendances des rapaces diurnes en France.

Il est maintenant établi que les changements anthropiques d'utilisation des terres (déforestation, irrigation, agriculture ...), les modifications de la biodiversité et les changements climatiques sont autant de facteurs qui, seuls ou en combinaison, sont à la base de modifications de l'équilibre des écosystèmes qui peuvent contrôler l'émergence de maladies infectieuses dans les populations animales et humaines, et leur patterns de transmission. De plus, bien que le niveau mondial d'émission de certains polluants ait baissé depuis quelques années suite aux législations mises en place, les contaminants chimiques de nature (éléments traces métalliques, polluants organiques persistants, radionucléides, polluants dits émergents tels que les nanoparticules ...) et d'origine (industrie, agriculture, production et utilisation de l'énergie ...) diverses sont encore largement introduits dans les écosystèmes. Les travaux présentés sont le fruit d'une approche systémique, écologique et éco-épidémiologique de la transmission de contaminants biologiques et chimiques dans les réseaux trophiques et des mécanismes écologiques qui y président. Ma contribution a consisté à documenter, à des niveaux de perception spatiaux allant de la région à la parcelle, dans l'Est de la France et en Chine, les interactions entre paysage et structure et dynamique des communautés de micromammifères, la réponse alimentaire des prédateurs aux variations de disponibilité de la ressource alimentaire (les micromammifères en l'occurrence), et les conséquences de ces facteurs, ainsi que d'autres facteurs liés à certains traits d'histoire de vie des hôtes, dans les mécanismes de transmission du parasite Echinococcus multilocularis. La seconde problématique sur laquelle j'ai plus récemment développé des recherches consiste à comprendre les mécanismes qui modulent l'exposition des micromammifères aux éléments trace métalliques (ETM) par voie trophique, notamment à travers l'analyse des variations spatiales et temporelles de régime alimentaire, dans des anciens sites industriels contaminés à l'arsenic (Sud de la France), au plomb et au cadmium (Nord de la France). Ces résultats illustrent : * L'existence d'au moins deux mécanismes de contrôle du niveau de transmission d'E. multilocularis chez le renard, l'un guidé principalement par les variations de densité des hôtes intermédiaires et l'autre par les variations de densité de l'hôte définitif. * L'importance de considérer la non-linéarité dans les mécanismes de transmission d'E. multilocularis, et le découplage entre patterns de réponse alimentaire et de réponse parasitaire chez le prédateur-hôte (ici le renard). * L'importance du contexte paysager dans la dynamique du cycle parasitaire d'E. multilocularis. * La variabilité liée au contexte paysager, à la saison et à la dimension spatiale dans l'exposition des micromammifères aux ETM par voie trophique. * La très grande puissance et capacité de discrimination taxonomique de la technique moléculaire de metabarcoding dans l'analyse du régime alimentaire de micromammifères, ouvrant la voie au test d'hypothèses écologiques innovantes.

Les maladies tropicales négligées sont un groupe de maladies infectieuses rencontrées surtout dans les zones rurales ou dans les zones urbaines et pauvres des pays à revenu faible et intermédiaire, et qui constituent elles-mêmes des facteurs aggravants de pauvreté. Comparés à des maladies comme le sida, la malaria et la tuberculose, l'étude et l'effort de lutte contre ces maladies infectieuses sont beaucoup moins développés en termes de fonds investis, de programmes de recherche et de politiques de santé publique. Cette thèse vise à apporter une contribution à l'étude des maladies tropicales négligées, par le biais de travaux théoriques situés à l'interface entre la modélisation et l'écologie, l'évolution et le contrôle de ces maladies. Les résultats obtenus et discutés portent plus particulièrement sur la transmission des maladies vectorielles, et sur l'évolution des macro-parasites. Cette thèse permet ainsi d'illustrer l'intérêt des approches de modélisation en recherche fondamentale pour mieux comprendre et lutter contre ce groupe de maladies infectieuses, des maladies qui chaque année affectent encore des centaines de millions de personnes à travers le monde.

La bilharziose est une maladie parasitaire humaine qui se trouve au second rang mondial, après la malaria, en termes de morbidité et de mortalité induites par le parasite. Plus de 200 millions de personnes sont infestées dans 74 pays et plus de 200 000 personnes décèdent par an (Chitsulo et al. 2004; Gryseels et al. 2006). Schistosoma mansoni, ici étudié, est responsable de la bilharziose intestinale. Ce parasite possède un cycle de vie complexe, passant obligatoirement à travers deux hôtes : un hôte intermédiaire mollusque d'eau douce et un hôte définitif humain ou murin. Lors du cycle de développement, les différents stades sont exposés à divers environnements. Par exemple, les stades larvaires peuvent être confrontés à plusieurs hôtes intermédiaires (souche de mollusque) ou définitifs (humain ou murin). Mes travaux de thèse concernent l'influence de l'environnement sur l'épigénome de Schistosoma mansoni. L'information épigénétique est une source supplémentaire pour la création de variants phénotypiques, nous proposons que certains de ces variants puissent être hérités et sélectionnés, et ainsi conférer un avantage au parasite.Pour investir cette hypothèse nous avons décidé de modifier l'environnement du parasite de façon biotique et abiotique, lorsqu'il se développe au sein de l'hôte définitif ou lorsqu'il est au contact de l'hôte intermédiaire. En effet, Schistosoma mansoni est un endoparasite donc chaque hôte, dans lequel il va se maintenir, représente son environnement direct. Pour cela nous avons utilisé une drogue anti-helminthe et un hôte intermédiaire allopatrique. La réponse du parasite aux différents changements d'environnements a été analysée de la population (traits d'histoire de vie) à la molécule (génome, épigénome, transcriptome). Les nouvelles techniques de biologie moléculaire et de séquençage massif nous ont permis de réaliser des études globales. Lors de ces travaux de thèse, les différentes évolutions expérimentales ont mené à deux énigmes : (1) " Adaptation rapide de Schistosoma mansoni à une drogue anti-helminthes " et (2) " Adaptation rapide de Schistosoma mansoni à l'Amérique du Sud ". Les résultats obtenus pour cette dernière ont amené une troisième énigme : (3) "Différenciation sexuelle en l'absence de gène W-spécifique dans un système ZW"!

L'immunité des invertébrés a longtemps été définie comme reposant sur une immunité innée simple basée sur une reconnaissance peu spécifique. Cependant depuis 20 ans les preuves que l'immunité des invertébrés présente de la spécificité se multiplient. De la même façon un phénomène de mémoire immunitaire nommé priming immunitaire a également été décrit chez ces derniers. Dans le cadre de ce travail de thèse j'ai pu étudier sous différents aspect le priming immunitaire chez Biomphalaria glabrata, un mollusque d'eau douce, face à son parasite naturel Schistosoma mansoni. Dans un premier temps nous avons pu démontrer que le priming immunitaire était spécifique du génotype du premier parasite entrant dans le mollusque. De plus, il apparaît que la succession des différents stades de développement du parasite stimule l'immunité séquentiellement afin d'engendrer une protection totale. Enfin nous nous sommes intéressés aux mécanismes sous jacents à ce priming immunitaire en focalisant notre attention sur les facteurs humoraux impliqués dans cette réponse de priming immunitaire. Nous avons observé différentes molécules pouvant être associées à la réponse de priming tant dans la spécificité de reconnaissance que dans la phase effectrice de la réponse immunitaire.