Les communautés piscicoles sont situées au sommet des chaînes trophiques. Cette position dans le réseau trophique lacustre leur confère, de ce fait, un rôle potentiel d'intégrateurs des processus sous-jacents, à l'échelle de l'écosystème. De plus, la composition en isotopes stables d'un organisme dépend des voies qui transfèrent le carbone jusqu'à cet organisme. Notre hypothèse de base était donc que la composition en isotopes stables des poissons pourrait donc constituer un indicateur relatif du fonctionnement trophique des lacs. <br />Pour valider cette hypothèse, nous avons employé, dans un premier temps, le corégone, Coregonus lavaretus, un salmoniforme zooplanctonophage commun dans les lacs alpins, comme modèle biologique. Une étude préalable avait révélée que la composition en isotopes stables du carbone des corégones était très variable au sein des lacs alpins. Selon notre hypothèse, cette variabilité serait le reflet de différences dans les voies de transferts du carbone dans les réseaux trophiques de ces lacs. Les facteurs explicatifs de cette variabilité inter-lacs ont donc, dans un premier temps, été étudiés. Au terme de cette première partie, la composition isotopique du corégone s'est montrée être effectivement un indicateur du fonctionnement trophique des lacs.<br />Les perturbations peuvent modifier les flux de carbone au sein des systèmes et devraient, de fait, conduire à des changements dans les compositions isotopiques des communautés de poissons. L'effet de deux perturbations d'origine anthropique sur la composition isotopique des poissons a donc, par la suite, été analysé : la première est relative à l'eutrophisation-restauration de deux lacs alpins, la seconde concerne le marnage dans deux réservoirs africains. Les résultats de ces deux études indiquent que des modifications majeures, engendrées par ces perturbations, dans l'origine et les flux de carbone dans les réseaux trophiques, sont enregistrées dans l'histoire isotopique des communautés piscicoles.

L'objectif de ce travail est de quantifier les transferts de matière et les circulations fluides au contact entre des septa carbonatés et des roches magmatiques au cours du métamorphisme de contact dans le massif de Quérigut (Pyrénées, France). Une étude minéralogique et géochimique a été couplée avec une modélisation pétrogénétique afin de spécifier et quantifier les processus géologiques invoqués lors de la formation de skarns.<br /><br />Les relations géométriques entre les septa carbonatés et les roches granitiques encaissantes ont été contraintes par une étude cartographique détaillée. Le contact est caractérisé par le développement d'un endoskarn et d'un exoskarn du côté granitique et carbonaté respectivement. L'endoskarn consiste en un assemblage à Kfs-Qtz-Cpx-Amp-Pl développé au dépend d'un assemblage à Pl-Amp-Bt-Qtz-Kfs. L'exoskarn montre une évolution minéralogique continue et complexe depuis un assemblage à Cal-Cpx-Amp-Qtz-An vers un assemblage à Grt-Wo/Czo-Cpx-Qtz.<br />Les résultats sur les isotopes stables (Δ18O et Δ13C) suggèrent que ce système se comporte comme un système fermé vis-à-vis des circulations de fluides externes et des arrivées de matière. Seuls des processus de diffusion apparaissent entre les deux réservoirs à géochimie contrastée avec une infiltration limitée de fluides magmatiques dans les métacarbonates proches du contact. Le métamorphisme de contact entre ces deux types de roche est également associé avec d'importants transferts de matière mais toujours sans échanges chimiques significatifs entre les granitoïdes et les carbonates. Dans les roches magmatiques, les transferts se restreignent à l'endoskarn avec un enrichissement significatif en K2O, Rb, Y, Ce, Nb et Ba. A l'opposé, les transferts de matière dans les septa carbonatés apparaissent sur une distance significativement plus épaisse que l'endoskarn. Une forte diminution des teneurs en CaO, Sr et CO2 (atteignant plus de 80 %) est corrélée à une chute des teneurs en calcite en direction du contact. Les autres éléments chimiques, initialement présents dans le carbonate, se comportent comme des éléments immobiles et sont alors concentrés passivement. La perte de calcite est expliquée par des réactions de décarbonatation et des phénomènes de pression-dissolution. Ces processus sont accompagnés par une forte perte de volume atteignant plus de 80% du volume initial en direction de la zone de contact.<br />La modélisation thermodynamique suggère des gammes de température entre 460°C et 600°C avec une diminution significative de la composition fluide XCO2 en direction du contact afin de stabiliser des assemblages Grt-Wo/Czo (XCO2 < 0,021). Les relations de phase établies en fonction de la composition chimique (Xcompo) et de la composition fluide (XCO2) sont en parfait accord avec les assemblages minéralogiques observés, confortant l'hypothèse d'une forte perte de calcite dans les septa carbonatés lors de l'épisode de métamorphisme de contact. De plus, ces résultats montrent que les diagrammes de phases XCO2 vs Xcompo établis à température et pression constantes sont des modèles prédictifs adéquats à l'étude de la formation des skarns.<br /><br />Un modèle couplant les circulations fluides et les transferts de matière et contrôlé par des processus de diffusion et de perte de calcite est proposé pour expliquer les évolutions minéralogiques et géochimiques des septa carbonatés emprisonnés dans les roches granitiques du massif de Quérigut.

Cette thèse est consacrée à l'étude de la<br />stabilité de petits états stationnaires d'une équation d'évolution<br />non linéaire issue de la mécanique quantique relativiste :<br />l'équation de Dirac non linéaire.<br /><br />Tout le long de notre étude, les équations non linéaires sont vues<br />comme des petites perturbations non linéaires de systèmes linéaires.<br />Une partie de cette thèse est donc consacrée à l'étude de problèmes<br />linéaires. Nous montrons que, pour un opérateur de Dirac n'ayant pas<br />de résonance aux seuils ni de valeur propre aux seuils, le<br />propagateur vérifie des estimations de propagation et de dispersion.<br />Nous en déduisons également des estimations de régularité au sens de<br />Kato et des estimations de Strichartz.<br /><br />En faisant des hypothèses ad hoc sur le spectre discret d'un<br />opérateur de Dirac, nous construisons des petites variétés formées<br />d'états stationnaires. Puis en faisant varier ces hypothèses, nous<br />faisons apparaître des phénomènes de stabilisation et d'instabilité<br />orbitale pour certains de ces états.

Le bison est un taxon couramment représenté dans les gisements archéologiques du Pléistocène récent européen. Il est omniprésent dans les assemblages paléolithiques des plaines méridionales d’Europe orientale où les économies préhistoriques sont généralement considérées comme spécialisées dans l’acquisition de ce boviné. La « spécialisation économique » implique l’acquisition et la consommation quasi-exclusive d’un taxon au sein des populations animales disponibles. Le complexe de sites épigravettien ancien d’Amvrosievka, particulièrement riche en vestiges osseux de bisons, permet de vérifier si cette notion est ou non applicable aux populations épigravettiennes des steppes du nord de la mer Noire. La synthèse des travaux éthologiques modernes montre que les bisons présentent une grande diversité comportementale, principalement liée à l’environnement, aux conditions climatiques locales et à la densité des populations. La caractérisation du comportement des bisons des steppes chassés par les Préhistoriques d’Amvrosievka s’est donc imposée afin de pouvoir déterminer les modalités d’acquisition de ce taxon. Deux volets ont ainsi été documentés à travers l’analyse des vestiges osseux : l’étude intra et interindividuelle des signatures isotopiques – teneurs isotopiques en carbone, oxygène et strontium de la bioapatite de l’émail dentaire ; composition isotopique en azote et en carbone du collagène de la dentine et de l’os – et l’analyse palethnographique basée sur une étude archéozoologique. Cela nous a permis de restituer certains aspects de la paléoéthologie du bison des steppes – particulièrement son caractère non migrateur – ayant eu des répercussions directes sur les comportements cynégétiques et les économies des chasseurs d’Amvrosievka. En comparant ces résultats avec les données connues pour d’autres gisements contemporains ainsi que pour d’autres sociétés de chasseurs dans lesquelles le bison est particulièrement bien représenté dans les assemblages fauniques, nous avons discuté des modalités de chasse et des économies préhistoriques en lien avec cet animal emblématique. / Bison are one of the most abundant and widely distributed large mammals during the Late Pleistocene and are commonly found in archaeological sites. This large bovid is omnipresent in Palaeolithic faunal assemblages from the Southern Plains of Eastern Europe, where Palaeolithic economies are considered to specialise in bison hunting. Amvrosievka is a complex of Epigravettian sites, particularly rich in bison remains; thus, it provides a good context for verifying the applicability of this notion to the northern Black sea economies. A synthesis of recent ethological analyses demonstrates the behavioural diversity of bison, linked mainly to local environmental variability, climatic conditions and population density. It was therefore necessary to reconstruct the behaviour of the steppe bison hunted at Amvrosievka before attempting to identify the acquisition strategies used. There are two distinct aspects to this research: an intra- and interindividual study of isotopic signatures – carbon, oxygen and strontium isotope ratios from enamel bioapatite; nitrogen and carbon isotope ratios from bone and dentin collagen –, and a palethnological analysis, based on the zooarchaeological study of the faunal remains. Aspects of steppe bison palaeoethology are identified that had a direct impact on the choice of hunting strategy and subsistence economy of the Epigravettian occupants of Amvrosievka: in particular, the non migratory behaviour of steppe bison is shown to have affected the seasonality of acquisition as well as hunting and butchering strategies developed by the Epigravettians. Finally, through a comparison of the faunal data from Amvrosievka with published records from other sites where bison is well represented in the archaeofaunal material, we discuss Prehistoric acquisition strategies and subsistence economies related to this emblematic species. / Réalisé en cotutelle avec le Département de Préhistoire du Muséum national d’Histoire naturelle (Paris, France), École doctorale « Sciences de la nature et de l’Homme » (ED 227)

Cette recherche doctorale a été réalisée dans le cadre d’un projet de sauvetage archéologique à Villa de Álvarez, dans l’état de Colima (Mexique). Dans la zone géographique à l’étude, plusieurs traces indiquant la présence de contextes funéraires ont été relevées par le passé, mais aucun de ces sites n’a fait l’objet d’un rapport archéologique. L’état de Colima est connu pour ses tombes à puits (tumbas de tiro), ses céramiques de manufacture typique, ainsi que pour les fameux « chiens de Colima ». Malgré la relation entre ces objets et les contextes funéraires, peu d’études se sont attardées à comprendre la composante biologique de ces contextes, c’est-à-dire les êtres humains. Ainsi, la richesse du projet de sauvetage archéologique nous a donné l’opportunité de structurer un projet de recherche de thèse doctorale beaucoup plus profond en ce qui concerne un des sujets les plus importants de cette région mésoaméricaine : les traditions funéraires. C’est de cette façon, à la lumière des résultats particuliers obtenus sur le site du Tropel, que nous avons décidé de travailler les liens culturels existants entre ce dernier, la région de Colima, l’Ouest mésoaméricain et l’aire culturelle dans son ensemble. La campagne de fouille ainsi menée a permis la récupération de vingt-six individus de différents sexes et âges. Au moins quatre périodes d’occupation ont été enregistrées sur le site. La présence humaine sur le site s’étend donc de 339AD à 682 AD (datations au radiocarbone sur trois individus du site El Tropel), ce qui correspond à la phase archéologique Comala à Colima. L’abondance d’artefacts de cette phase dans les quatre strates culturelles du site a permis de réaliser une datation relative en relation avec l’apparition et la fréquence de céramiques d’autres phases culturelles connues : Ortices, Colima, Armería y Chanal. Concernant les pratiques funéraires, la fouille a permis de constater le traitement des cadavres avant, pendant et après l’enterrement des défunts. Bien que des contextes funéraires similaires aient déjà été mentionnés dans la région, aucun d’entre eux n’a pu être identifié clairement. Ces traitements funéraires démontrent l’existence chez les anciens habitants de Colima d’une transmission des connaissances concernant l’anatomie, les processus de décomposition des cadavres, et même possiblement d’un culte des os humains. Une étude ostéologique a été menée sur les squelettes afin de documenter les aspects démographiques, pathologiques, sociaux et économiques de la population du site. Parmi les éléments les plus significatifs de l’étude, il est possible de mentionner la présence de certaines pathologies peu connues dans cette région de la Mésoamérique telles que la syphilis et la tuberculose. Des déformations crâniennes ont aussi été observées, ainsi que la présence d’un déformateur crânien en céramique. De plus, de nombreuses données ont été relevées concernant la présence d’os wormiens sur les crânes déformés artificiellement. Finalement, des analyses d’isotopes stables ont été pratiquées sur des os des individus, ainsi que sur des os de chiens et de cerfs retrouvés sur le site, afin de mieux connaître l’alimentation et la vie des communautés anciennes de la région. / This doctoral research was conducted in the frame of an archaeological project salvage in the Colima state, Mexico. The rescue took place in an archaeological site located in the municipality of Villa de Álvarez, Colima. This region had been excavated before and the presence of funerary contexts was attested, nevertheless no archaeological records were reported for these projects. The Colima region is known for the presence of shaft tombs, for its prehispanic pottery industry and for the so called “perros de Colima”. Curiously, although these elements are intimately related to funeral contexts, there are very few archaeological studies dedicated to the biological component of funerary practices, the human beings. The field research project gave us the possibility to go deeper in a wider dissertation project in which the main subject was the funerary traditions, one of the most emblematic subjects in this Mesoamerican region. The main goal of this dissertation structure was to establish the value of findings from el Tropel through its cultural links with the local region, the West Mesoamerica and the whole cultural area. Twenty-six individuals of different sexes and ages were recovered during the excavations. At least four different periods of occupation were registered in this place. The identified cultural phases let us know that the continual occupation of this site goes from 339 AD to 682 AD (C14 dates were obtained from the bones of three individuals from el Tropel), these dates correspond to the Comala phase. The large amount of archaeological materials from this phase in four cultural strata gave us the basis to understand a relative dating which keeps relation with the appearance and frequency of four other cultural phases characterized by their ceramics: Ortices, Colima, Armería and Chanal. Within the funeral practices we registered the existence of funerary treatments that were practiced before, during, and after the burial of the deceased. These practices had not been identified although similar funeral contexts had been already been reported in this archaeological region. The funeral treatments analyses demonstrated the transmission of knowledge concerning the human anatomy, the cadaveric processes and probably a tradition of special cult to the bones. We practiced also an osteological study of the twenty-six individuals to get demographic, pathological, social and economical data. Among the most out-standing aspects about health, we registered the presence of some pathologies little known for this Mesoamerican region, syphilis and tuberculosis. For the biocultural customs we identified the practice of cranial intentional deformation and also the presence of a “cranial deformation machine” made of ceramics. From this practice we also observed the relationship between cranial deformation and wormian bones formation within the sutural lines. This work includes the analyses of carbon and nitrogen stable isotopes made over the bones of humans, dogs and deers from el Tropel, and the results answered some basic important questions about consumption patterns, economy, social life and food habits. / Este trabajo de investigación doctoral fue realizado en el marco de un proyecto de salvamento arqueológico llevado a cabo en el centro del municipio de Villa de Álvarez, en el estado de Colima, México. El salvamento se realizó en un sitio arqueológico conocido como “el Tropel”. En la zona de investigación se tenían noticias de la presencia de múltiples áreas funerarias de las cuales no existen informes arqueológicos. El estado de Colima es conocido por ser una de las regiones en las que se han encontrado tumbas de tiro, por su cerámica de extraordinaria manufactura y por los llamados perros de Colima. Curiosamente a pesar de que estos elementos están relacionados con contextos funerarios existen muy pocos estudios que enfoquen su atención en el componente biológico de estos, los seres humanos. El proyecto de investigación de campo dio las posibilidades para plantear un proyecto mucho más extenso que dio la oportunidad de profundizar en uno de los temas más relevantes en esta región mesoamericana: las tradiciones funerarias. Fue así que a la luz de los hallazgos particulares del sitio del Tropel se pudieron establecer los lazos que unen a un pequeño sitio arqueológico con la complejidad cultural que supone Mesoamérica. Como resultado de la temporada de excavación fueron recuperados 26 individuos de diferentes sexos y edades. Al menos dos diferentes periodos de ocupación fueron registrados en este sitio. El rango de tiempo que abarca la ocupación del sitio va desde el 339 dC hasta el 682 dC, (fechas C14 procedentes de los huesos de tres individuos del sitio el Tropel) estas fechas corresponden a la fase Colima, en la arqueología de Colima. Los contextos funerarios excavados pudieron ser fechados relativamente gracias a la presencia de ofrendas en forma de vajilla realizada en cerámica cuyo tipo fue identificado como Colima. En cuanto a las prácticas funerarias pudo registrarse la existencia de tratamientos funerarios antes, durante y después del enterramiento de los difuntos. Estas prácticas no habían sido identificadas aunque similares contextos funerarios ya habían sido reportados en la región. Los tratamientos funerarios demuestran que existió una transmisión de conocimientos en torno a la anatomía, los procesos de descomposición de los cadáveres y desde luego, es posible también, a un culto especial a los huesos. Un estudio de osteología fue realizada en los esqueletos para conocer aspectos demográficos, de salud-enfermedad, sociales y económicos. En cuanto a costumbres bioculturales se registró la práctica de la deformación craneal y además la presencia de un deformador craneal manufacturado en cerámica. Así mismo se registraron datos acerca de la preeminencia de huesos wormianos en cráneos deformados artificialmente. En los huesos de los individuos así como de perros y venados fueron practicados análisis de isótopos estables cuyos resultados responden una serie de preguntas acerca de la alimentación y la vida de las antiguas comunidades que habitaron la región.

Ce travail a pour but de proposer des outils visant 'a comparer des résultats exp'erimentaux avec des modèles pour la dispersion de traceur en milieu poreux, dans le cadre de la dispersion anormale.Le "Mobile Immobile Model" (MIM) a été à l'origine d'importants progrès dans la description du transport en milieu poreux, surtout dans les milieux naturels. Ce modèle généralise l'quation d'advection-dispersion (ADE) e nsupposant que les particules de fluide, comme de solut'e, peuvent ˆetre immo-bilis'ees (en relation avec la matrice solide) puis relˆachées, le piégeage et le relargage suivant de plus une cin'etique d'ordre un. Récemment, une version stochastique de ce modèle a 'eté proposée. Malgré de nombreux succès pendant plus de trois décades, le MIM reste incapable de repr'esenter l''evolutionde la concentration d'un traceur dans certains milieux poreux insaturés. Eneffet, on observe souvent que la concentration peut d'ecroˆıtre comme unepuissance du temps, en particulier aux grands temps. Ceci est incompatible avec la version originale du MIM. En supposant une cinétique de piégeage-relargage diff'erente, certains auteurs ont propos'e une version fractionnaire,le "fractal MIM" (fMIM). C'est une classe d''equations aux d'eriv'ees par-tielles (e.d.p.) qui ont la particularit'e de contenir un op'erateur int'egral li'e'a la variable temps. Les solutions de cette classe d'e.d.p. se comportentasymptotiquement comme des puissances du temps, comme d'ailleurs cellesde l''equation de Fokker-Planck fractionnaire (FFPE). Notre travail fait partie d'un projet incluant des exp'eriences de tra¸cageet de vélocimétrie par R'esistance Magn'etique Nucl'eaire (RMN) en milieuporeux insatur'e. Comme le MIM, le fMIM fait partie des mod'eles ser-vant 'a interpréter de telles exp'eriences. Sa version "e.d.p." est adapt'eeaux grandeurs mesur'ees lors d'exp'eriences de tra¸cage, mais est peu utile pour la vélocimétrie RMN. En effet, cette technique mesure la statistiquedes d'eplacements des mol'ecules excit'ees, entre deux instants fixés. Plus précisément, elle mesure la fonction caractéristique (transform'ee de Fourier) de ces d'eplacements. Notre travail propose un outil d'analyse pour ces expériences: il s'agit d'une expression exacte de la fonction caract'eristiquedes d'eplacements de la version stochastique du mod'ele fMIM, sans oublier les MIM et FFPE. Ces processus sont obtenus 'a partir du mouvement Brown-ien (plus un terme convectif) par des changement de temps aléatoires. Ondit aussi que ces processus sont des mouvement Browniens, subordonnéspar des changements de temps qui sont eux-mˆeme les inverses de processusde L'evy non d'ecroissants (les subordinateurs). Les subordinateurs associés aux modèles fMIM et FFPE sont des processus stables, les subordinateursassoci'es au MIM sont des processus de Poisson composites. Des résultatsexp'erimenatux tr'es r'ecents on sugg'er'e d''elargir ceci 'a des vols de L'evy (plusg'en'eraux que le mouvement Brownien) subordonnés aussi.Le lien entre les e.d.p. fractionnaires et les mod'eles stochastiques pourla sous-diffusion a fait l'objet de nombreux travaux. Nous contribuons 'ad'etailler ce lien en faisant apparaˆıtre les flux de solut'e, en insistant sur une situation peu 'etudiée: nous examinons le cas o'u la cinétique de piégeage-relargage n'est pas la mˆeme dans tout le milieu. En supposant deux cinétiques diff'erentes dans deux sous-domaines, nous obtenons une version du fMIMavec un opérateur intégro-diff'erentiel li'e au temps, mais dépendant de la position.Ces r'esultats sont obtenus au moyen de raisonnements, et sont illustrés par des simulations utilisant la discrétisation d'intégrales fractionnaires etd'e.d.p. ainsi que la méthode de Monte Carlo. Ces simulations sont en quelque sorte des preuves numériques. Les outils sur lesquels elles s'appuient sont présentés aussi.

L’extraction aurifère est l’une des activités humaines qui a fortement accru l’émission de contaminants métalliques dans l’environnement. Le mercure (Hg), l’arsenic (As) et le sélénium (Se) sont 3 polluants métalliques de grande toxicité environnementale. En milieu aquatique, ils peuvent subir des transformations menant à des composés capables de bioaccumulation et de bioamplification. Il peut en résulter des concentrations 106 fois celle mesurée dans l’eau chez les poissons et les organismes situés en haut des chaînes alimentaires posant de ce fait de graves menaces pour la santé de ces organismes ainsi que leurs consommateurs y compris les humains. Cette étude a évalué les teneurs en Hg, As et Se dans les milieux aquatiques au Burkina Faso, une région d’Afrique sub-saharienne soumise à une exploitation minière intensive. Le risque potentiel pour les organismes aquatiques et les humains a été évalué en considérant les effets des interactions antagonistes Se/Hg et As/Se. La bioaccumulation et le transfert du Hg et du Se dans les réseaux trophiques sont également décrits. L’exposition au Hg de poissons par les humains a été également évalué au laboratoire par mesure de la bioaccessibilité comme équivalent de la biodisponibilité par simulation de la digestion humaine. En général, les milieux aquatiques étudiés étaient peu affectés par ces 3 métal(loïd)s bien que certaines espèces de poisson issus des réservoirs les plus profonds indiquent des teneurs de Hg au dessus de 500 ngHg/g (poids frais) recommandé par l’OMS. Ces niveaux sont susceptibles de présenter des risques toxicologiques pour les poissons et pour leurs consommateurs. En considérant l’antagonisme Se/Hg, 99 % des échantillons de poisson seraient moins exposés à la toxicité du Hg dû à la présence simultanée du sélénium dans le milieu et pourraient être consommés sans risque. Cependant, les effets potentiels de l’antagonisme As/Se pourraient réduire les effets bénéfiques du Se et ramener cette proportion à 83 %. L’application des mesures de signatures en isotopes stables d’azote (δ15N) et de carbone (δ13C) des organismes aquatiques a permis le traçage des voies de transfert du Hg et du Se dans les réseaux trophiques. On y observe des chaînes trophiques très courtes (3 - 4 niveaux trophiques) et des poissons majoritairement benthiques. L’approche isotopique n’a cependant pas permis de détecter les variations saisonnières des niveaux de contamination en Hg des poissons. L’exploration des contenus stomacaux des poissons a permis de mieux expliquer la baisse des concentrations en Hg et Se observées chez certains poissons au cours de la saison sèche en lien avec la variation de la composition des proies que l’analyse isotopique n’a pas cerné. L’étude suggère que l’analyse de contenus stomacaux ainsi que l’étude de la dynamique des communautés d’invertébrés couplées à celle des métaux pourraient améliorer la compréhension du fonctionnement des écosystèmes étudiés. Enfin, l’évaluation expérimentale de l’exposition au Hg indique que les modes de traitement avant consommation ainsi que l’usage de composés alimentaires tels le thé, le café lors de repas de poisson par certaines communautés humaines ont un impact sur la bioaccessibilité du Hg de poisson. Ces résultats, sous réserve de validation par des modèles animaux, suggèrent la prise en compte des habitudes alimentaires des communautés dans l’élaboration adéquat des avis de consommation de poisson. / Mining of gold is one of the human activities that have increased the inputs of trace elements into the environment. Mercury (Hg) arsenic (As) and selenium (Se) are trace elements that are of environmental importance. Under aquatic environmental conditions, they can be transformed into organic forms which can bioaccumulate through aquatic food webs to reach high concentrations in predatory fish posing harmful effects to wildlife and humans due to their toxicological properties. This study assessed mercury (Hg), arsenic (As) and selenium (Se) levels in aquatic systems and their potential health risk for humans and wildlife in African sub-Saharan region of Burkina Faso where small scale gold mining practices are widespread. Bioaccumulation and trophic transfer of Hg and Se through food webs were also assessed. Human Hg exposure from fish consumption was also assessed in vitro by measure of bioaccessibility as proxy of Hg bioavailability to improve risk assessment. Water and fish levels of these elements were relatively low and did not reveal an important impact of gold mining activities. However some fish, mainly from deepest reservoirs, exhibited Hg concentrations above the international marketing limit of 500 ngHg/g (w.w.) recommended by WHO/FAO. These levels may be harmful for these fish and their predators including human. However, when taking into account the antagonistic effect of Se on Hg toxicity, up to 99 % of all fish could be protected from Hg toxicity by their Se content. When considering both As/Se and Se/Hg antagonism, 83% instead the 99% of fish should be considered safe for consumption. Stable isotope ratios of nitrogen (δ15N) and carbon (δ13C) allowed us to draw food webs structure and pathways of Hg and Se bioaccumulation and biomagnification through food webs. We reported that food webs structure were similar across the three reservoirs. Many fish were found to rely on littoral habitat and were associated with short food chains (3-4 levels). However isotopic analyses were not sufficient to understand seasonal variation of Hg from fish linked to seasonal variation of main food items and subsequent analyses of gut contents suggest that stomach content analysis and invertebrate functional groups dynamics may be complementary to isotopic analysis in ecosystem dynamics studies. Bioaccessibility assessment indicated that cooking and addition of tea or coffee led to very low levels of Hg bioaccessibility suggesting that Hg bioaccessibilty from fish can be modified by cooking and by the co-ingestion of tea and coffee. These in vitro results should be further validated using in vivo approaches with animal models, thereby for each community, risk assessment should consider the impact of dietary habits on mercury bioavailability.

Le calcul du nombre chromatique et la détermination d'une colo- ration optimale des sommets d'un graphe sont des problèmes NP- difficiles en général. Ils peuvent cependant être résolus en temps po- lynomial dans les graphes parfaits. Par ailleurs, la perfection d'un graphe peut être décidée efficacement. Les graphes parfaits sont caractérisés par la structure de leur poly- tope des stables : les facettes non-triviales sont définies exclusivement par des inégalités de cliques. Réciproquement, une structure similaire des facettes du polytope des stables détermine-t-elle des propriétés combinatoires et algorithmiques intéressantes? Un graphe est h-parfait si les facettes non-triviales de son polytope des stables sont définies par des inégalités de cliques et de circuits impairs. On ne connaît que peu de résultats analogues au cas des graphes parfaits pour la h-perfection, et on ne sait pas si les problèmes sont NP-difficiles. Par exemple, les complexités algorithmiques de la re- connaissance des graphes h-parfaits et du calcul de leur nombre chro- matique sont toujours ouvertes. Par ailleurs, on ne dispose pas de borne sur la différence entre le nombre chromatique et la taille maxi- mum d'une clique d'un graphe h-parfait. Dans cette thèse, nous montrons tout d'abord que les opérations de t-mineurs conservent la h-perfection (ce qui fournit une extension non triviale d'un résultat de Gerards et Shepherd pour la t-perfection). De plus, nous prouvons qu'elles préservent la propriété de décompo- sition entière du polytope des stables. Nous utilisons ce résultat pour répondre négativement à une question de Shepherd sur les graphes h-parfaits 3-colorables. L'étude des graphes minimalement h-imparfaits (relativement aux t-mineurs) est liée à la recherche d'une caractérisation co-NP com- binatoire de la h-perfection. Nous faisons l'inventaire des exemples connus de tels graphes, donnons une description de leur polytope des stables et énonçons plusieurs conjectures à leur propos. D'autre part, nous montrons que le nombre chromatique (pondéré) de certains graphes h-parfaits peut être obtenu efficacement en ar- rondissant sa relaxation fractionnaire à l'entier supérieur. Ce résultat implique notamment un nouveau cas d'une conjecture de Goldberg et Seymour sur la coloration d'arêtes. Enfin, nous présentons un nouveau paramètre de graphe associé aux facettes du polytope des couplages et l'utilisons pour donner un algorithme simple et efficace de reconnaissance des graphes h- parfaits dans la classe des graphes adjoints. / Computing the chromatic number and finding an optimal coloring of a perfect graph can be done efficiently, whereas it is an NP-hard problem in general. Furthermore, testing perfection can be carried- out in polynomial-time. Perfect graphs are characterized by a minimal structure of their sta- ble set polytope: the non-trivial facets are defined by clique-inequalities only. Conversely, does a similar facet-structure for the stable set polytope imply nice combinatorial and algorithmic properties of the graph ? A graph is h-perfect if its stable set polytope is completely de- scribed by non-negativity, clique and odd-circuit inequalities. Statements analogous to the results on perfection are far from being understood for h-perfection, and negative results are missing. For ex- ample, testing h-perfection and determining the chromatic number of an h-perfect graph are unsolved. Besides, no upper bound is known on the gap between the chromatic and clique numbers of an h-perfect graph. Our first main result states that the operations of t-minors keep h- perfection (this is a non-trivial extension of a result of Gerards and Shepherd on t-perfect graphs). We show that it also keeps the Integer Decomposition Property of the stable set polytope, and use this to answer a question of Shepherd on 3-colorable h-perfect graphs in the negative. The study of minimally h-imperfect graphs with respect to t-minors may yield a combinatorial co-NP characterization of h-perfection. We review the currently known examples of such graphs, study their stable set polytope and state several conjectures on their structure. On the other hand, we show that the (weighted) chromatic number of certain h-perfect graphs can be obtained efficiently by rounding-up its fractional relaxation. This is related to conjectures of Goldberg and Seymour on edge-colorings. Finally, we introduce a new parameter on the complexity of the matching polytope and use it to give an efficient and elementary al- gorithm for testing h-perfection in line-graphs.

As estruturas de dados concretas (cds) são quaternas (C, V, E, l-) que contêm um conjunto C de células, um conjunto V de valores, um conjunto E de eventos e uma relação de habilitação l-. O conjunto de estados de uma cds é um domínio concreto que pode ser considerada a parte "abstrata" das cds. Da mesma maneira tem-se que os domínios de eventos (que são generalizações dos domínios concretos) são a parte abstrata das estruturas de eventos. Mostra-se a relação dos domínios concretos e domínios de eventos com os espaços coerentes, assim como também das teias de espaços coerentes com as cds e estruturas de eventos. Intuitivamente, uma cds é uma teia de um espaço coerente se toda célula c de C não é habilitada por nenhum evento (ou equivalentemente, é habilitada pelo conjunto vazio), isto é, V C E C, 0 F c. Outra forma de expressar isto é dizer que uma cds e uma teia de um espaço coerente se o conjunto de estados da cds é um espaço coerente. Definem-se os algoritmos lineares como sendo estados de uma cds no estilo dos algoritmos seqüenciais do Curien ([CUR 86]). Em particular as cds consideradas são teias de espaços coerentes. Mostra-se como obter a cds !A—>B, a partir de uma função estável f. A —> B. O algoritmo linear desta cds possui todas as estratégias de computação (seqüenciais e paralelas) que computam a função subjacente f, o que implica que os algoritmos lineares podem ser considerados meta-algoritmos. Mostra-se que para toda estratégia de computação seqüencial de um algoritmo linear, existe um algoritmo seqüencial de Curien que computa a mesma função, e vice-versa. A definição de estratégia de computação é dada de maneira tal que permite se dar semântica a segmentos de programas. Define-se uma operação de composição de estratégias, de forma tal que se pode obter uma estratégia de computação de um programa, a partir da composição das estratégias dos segmentos. / The concrete data structures, or cds, (C, V, E, l-) consists of a set C of cells, a set V of values. a set E of events and an enabling relation l-. The set of states of a cds is a concrete domain, that can be considered the "abstract" counterpart of the cds. In the same way we have that the events domains (that are more general that the concretes domains) are the abstract counterpart of the events structures. We show the relation between the concretes domains and events domains with the coherence spaces, as just as the relation between the cds and events structures with webs of coherence spaces. Intuitivelly, a cds is a web of a coherence space if any cell c is not enabled for any event, i.e. Vce C, 0 F c. We can say that a cds is a web of a coherence space if the set of states of the cds is a coherence space. We define the linear algorithms as states of a cds following the Curien's sequential algorithms ([CUR 86]). In particular the cds considered are webs of coherence spaces. We show how to obtain a cds !A—>B from a stable function f. A —> B. The linear algorithm of this cds contain all the computational strategies (sequentials and parallels) that compute the subjacent function f; this implies that the linear algorithms can be considered a kind of meta-algorithms. We show that for all sequential computational strategy of a linear al gorithm exists a Curien's sequential algorithm that compute the same function and conversely. We define the computational strategies in such a way that we can give semantic of segments of programs. We define a composition operation for strategies. This operation has the advantage that we can obtain the computational strategy of a program as the composition of the segments of it.

L'objet principal de cette thèse est de démontrer une inégalité d'Arakelov qui consiste à borner le degré d'un sous-faisceau inversible de l'image directe d'un faisceau relatif pluricanonique d'une famille semi-stable de courbes. Un problème naturel qui apparaît est la caractérisation des familles pour lesquelles sont satisfaites le cas d'égalité dans l'inégalité d'Arakelov, i.e. le cas d'égalité d'Arakelov. Peu d'exemples de telles familles sont connus. Dans cette thèse nous en proposons plusieurs en prouvant que le faisceau relatif bicanonique d'une famille semi-stable de courbes uniformisée par la boule unité et dont toutes les fibres singulières sont totalement géodésiques contient un sous-faisceau inversible qui satisfait l'égalité d'Arakelov. / The main object of study in this thesis is an Arakelov inequality which bounds the degree of an invertible subsheaf of the direct image of the pluricanonical relative sheaf of a semistable family of curves. A natural problem that arises is the characterization of those families for which the equality is satisfied in that Arakelov inequality, i.e. the case of Arakelov equality. Few examples of such families are known. In this thesis we provide some examples by proving that the direct image of the bicanonical relative sheaf of a semistable family of curves uniformized by the unit ball, all whose singular fibers are totally geodesic, contains an invertible subsheaf which satisfies Arakelov equality.