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Les crues rapides sont considérées parmi les catastrophes naturelles les plus dangereuses en raison de leur imprévisibilité et la rapidité de leurs dynamiques spatio-temporelles. Même si ces évènements touchent généralement des petites étendues spatiales, elles causent un nombre important de victimes. Les différentes analyses des impacts des crues rapides pointent la mo- bilité quotidienne comme un facteur principal augmentant l’exposition et la vulnérabilité des individus : près de la moitié des victimes sont des automobilistes surpris par les submersions des routes durant leurs trajets quotidiens. C’est dans ce contexte que plusieurs travaux ont été conduits afin de développer des outils de prévision des coupures des routes par submersion dans le département du Gard, fréquemment exposé à des évènements hydro-météorologiques extrêmes. Ces études ont permis d’identifier les points de coupure, situés aux niveaux des intersections routes/rivières, vulnérables aux crues rapides et de développer des méthodes d’estimation du risque de submersion des routes.Cette thèse s’inscrit dans la continuité de ces travaux dans le but de quantifier et de caractériser l’exposition des individus aux crues rapides durant leurs mobilités. Pour cela, nous avons contribué au développement de MobRISK : un modèle de simulation de l’ex- position des automobilistes aux submersions des routes lors d’évènements de crues rapides. Une première application de MobRISK est présentée dans le but d’évaluer l’exposition d’une population d’un zone d’étude, située au nord-ouest du Gard, à l’évènement de crue rapide des 8-9 Septembre 2002.Les résultats de ce cas d’étude ont permis d’identifier un décalage entre les dynamiques temporelles du trafic simulé au niveau des points de coupure et des niveaux de submersion de ces points. Ce décalage temporel a probablement constitué un facteur de réduction du nombre de victimes sur la route. La combinaison des estimations de submersion des routes avec le trafic simulé a permis de localiser les routes qui ont présenté le plus de danger pour les automobilistes lors de cet évènement. Ensuite, l’évaluation de l’exposition individuelle aux submersions routières a permis d’identifier les profils socio-démographiques des automobilistes les plus exposés constitués majoritairement de jeunes actifs de sexe masculin.Enfin, différents scénarios de comportements en situation de crise ont été construits et tes- tés à travers l’intégration des décisions d’adaptation des déplacements face aux perturbations environnementales. La comparaison des effets des scénarios de comportements a permis de souligner le rôle important des règles adoptées dans les prises de décision et dans l’évaluation du danger dans la réduction l’exposition des automobilistes.Au final, cette thèse souligne les potentialités et les performances de MobRISK comme un outil innovant et prometteur pour la simulation de l’exposition sociale aux crues. / Flash floods are considered as ones of the most dangerous natural hazard due to their rapidness and suddenness that leave little time for exposed people to protect themselves. Although the relatively small spatial extension of those events, several studies showed strong human impacts regarding the number of affected people. Recently, daily mobility is pointed at as important social factor increasing individual exposure and vulnerability to flash flooding : almost half of the victims are motorists trapped while travelling on flooded roads. Therefore, several studies have been conducted for assessing roads’ sensitivity to flooding in the Gard area, frequently exposed to sever flash flood events.This thesis goes a step further by integrating social dimension in order to quantify and analyze road users’ exposure to flash flood during their itineraries. It contributes to the development of MobRISK : A simulation model for assessing motorists’ exposure to roads submersion by integrating individual travel-activity patterns and behavioral adaptation regarding weather disruptions. In order to assess population exposure to September 2002 flash flood event, we conducted an application of MobRISK in a study area located in the north-ouest of the Gard department.The results show that risk of flooding is mainly located in principal road links with considerable traffic load. However, a lag time between the timing of roads’ submersion and persons crossing these roads contributes to reduce the potential vehicle-related fatal accidents. It is also found that socio-demographic variables have significant effect on individual exposure and that young working males are the most exposed persons to road flooding. Finally, different behavior scenarios are built and tested by integrating individual travel adaptation decisions regarding perceived weather disruptions. The comparison of motorists’ exposure for each scenario highlights the important role of risk attitudes and threat evaluation processes on reducing population exposure.Thus, the proposed model demonstrates the benefits of considering spatiotemporal dy- namics of population exposure to flash flood and presents an important improvement in exposure assessment methods. Such improved characterization of road users’ exposure can present valuable information for flood risk management services and emergency planning.

Le point de départ de cette thèse a été l'expression de «culture du risque» telle qu'elle a été employée par l'État suite aux événements liés à la tempête Xynthia en 2010. À travers celle-ci, ce dernier rend compte d'un manque de connaissances et de comportements inadaptés, caractérisant les populations vis-à-vis des aléas côtiers. Parallèlement, il affiche sa volonté de favoriser leur sensibilisation vis-à-vis de ces problématiques. Cependant, nous avons constaté qu'un dispositif législatif de communication et de sensibilisation existe depuis les années 1980, mais que son bilan paraît toujours mitigé. De plus, deux visions principales paraissent s'affronter : d'un côté, l'État qui cherche à limiter l'implantation des enjeux dans des zones dites « à risque », de l'autre les populations locales qui demandent à protéger leurs enjeux. Ainsi, la confrontation aux mêmes aléas ne donne pas lieu à des interprétations identiques : différentes cultures du risque existent. Afin de comprendre ces différences, nous tenterons de démontrer l'hypothèse stipulant que les différents discours observés auprès des individus en matière de risques côtiers sont déterminés par leurs rapports au milieu. Il sera donc question de caractériser ces rapports et d'illustrer en quoi ceux-ci sont susceptibles d'affecter leurs discours et leurs comportements à propos des aléas côtiers. Parallèlement, nous tenterons de définir les composantes d'une culture du risque et d'en évaluer le niveau auprès des résidents oléronais. Pour cela, nous nous appuierons sur l'analyse statistique de résultats issus d'une enquête par questionnaire, mais aussi sur l'analyse de cartes mentales. / The starting point of this thesis was the expression "risk culture" as used by the French government following the events related to the storm Xynthia in 2010. Through this, it reports a lack of knowledge and inappropriate behaviours among the populations when faced with coastal hazards. At the same time, it demonstrates its desire to raise public awareness of these issues. However, we have noted that a legislative communication and awareness-­raising framework has been in place since the 1980s, but its results are still limited. In addition, two main visions seem to be confronting each other: on the one hand, the State, which seeks to limit the establishment of stakes in so-called "at-risk" areas, and on the other hand, the local inhabitants, who as to protect their stakes. Thus, confronting the same hazards does not lead to identical interpretations: different cultures of risk exist. In order to understand these differences, we will attempt to demonstrate the hypothesis that the different discourses observed among populations regarding coastal risks are determined by their relationship to the environment. The aim is to characterise these relationships and illustrate how they are likely to affect their discourses and behaviours about coastal hazards. At the same time, we will attempt to define the components of a risk culture and assess its level among Oleronian residents. To do this, we will rely on the statistical analysis of results from a questionnaire survey, but also on mental maps.

Dans les périmètres irrigués de l'Office du Niger (Mali), le contexte est caractérisé par une tendance à l'alcalinisation des sols et des performances variables de la riziculture irriguée, en relation avec l'efficience de la fertilisation azotée. L'objectif de ce travail est d'analyser les interactions entre les propriétés physico-chimiques du sol in situ et les modalités d'application des techniques culturales telles que la fertilisation azotée, le repiquage et la gestion de l'eau, et leur influence sur l'alimentation azotée, la croissance et le rendement du riz. L'objectif finalisé est d'identifier les pratiques culturales sur lesquelles on pourrait agir pour améliorer l'efficience des apports d'azote et le rendement dans ce contexte spécifique de sols alcalins. La démarche combine un diagnostic agronomique pour identifier les situations que l'on rencontre dans les parcelles des agriculteurs puis une analyse expérimentale au laboratoire et au champ pour analyser l'influence des principaux facteurs identifiés.<br />Le diagnostic agronomique effectué dans les parcelles de dix paysans de la zone a permis de classer les parcelles suivies en trois groupes en fonction de la nature des sols et de la maîtrise de la lame d'eau en riziculture irriguée. Si la nature alcaline du sol ou la mauvaise maîtrise de la lame d'eau déterminent les rendements mesurés, il reste néanmoins une forte variabilité à l'intérieur d'un même groupe en fonction des pratiques culturales. Le respect du calendrier de fertilisation azotée ou l'age des plants au repiquage apparaissent comme variables et susceptibles d'expliquer cette variabilité.<br />Les résultats obtenus au laboratoire en réacteur fermé et en pot de culture ont permis de mettre en évidence l'effet déterminant de la nature plus ou moins alcaline du sol et de la présence d'une lame d'eau sur la dynamique de l'azote suite à un apport d'urée. La volatilisation d'ammoniac est plus importante sur sol alcalin et en présence d'une lame d'eau. Ces pertes ne dépassent cependant pas 20% de l'azote apporté, et les pertes d'azote par dénitrification apparaissent potentiellement plus importantes en l'absence d'une lame d'eau et sur sol peu alcalin. Ces observations résultent probablement d'une activité plus importante de la microflore sur sol non alcalin et de conditions favorables à la nitrification en l'absence d'une lame d'eau. La croissance du riz en pot est très fortement affectée sur sol alcalin mais aussi dans une moindre mesure sur sol non alcalin en l'absence de lame d'eau, en relation avec la disponibilité de l'azote et le pH in situ.<br />Les résultats obtenus dans les expérimentations au champ confirment l'effet déterminant de la fertilisation azotée, du type de sol, de la gestion de lame d'eau et de leurs interactions sur l'efficience de la fertilisation azotée et le rendement du riz. Le coefficient apparent d'utilisation de l'azote est plus élevé et favorise le développement végétatif sur sols alcalins, témoignant de moindres pertes d'azote dans la mesure où la lame d'eau est maîtrisée. Par la suite, la mise en place des organes reproducteurs et la production de grain sont affectées sur les sols alcalins, indépendamment de la nutrition azotée. Un assec de courte durée lors des apports d'engrais ne montre pas d'effet significatif sur l'efficience de l'azote et le rendement. Contraitrement à l'hypothèse de départ, le repiquage de plants âgés ne montre pas d'effet négatif sur la production ; si le tallage est affecté il semble que les plants soient en mesure de mieux s'adapter ensuite aux conditions défavorables du milieu.<br />Les voies d'amélioration doivent donc être recherchées par une diminution des pertes d'azote lors des apports d'engrais, principalement sur les sols non alcalins, et une minimisation des effets défavorables des pH alcalins sur la production de grain. C'est paradoxalement sur sol non alcalin que l'intérêt d'un assec de courte durée lors des apports d'engrais est le plus discutable dans la mesure où les pertes sont principalement liées à un processus de nitrification et dénitrification. Il semblerait alors préférable d'associer l'apport d'engrais azoté au maintien de conditions fortement réductrices. Sur sols alcalins, une diminution du pH in situ dans le sol et la lame d'eau devra être recherchée. Un pilotage raisonné des opérations culturales en fonction d'une connaissance du pH et du potentiel d'oxydoréduction serait une solution idéale. Une analyse et une modélisation plus approfondies du fonctionnement du système sol-eau-plante en conditions alcalines semblent nécessaires pour accompagner l'amélioration de la gestion des sols alcalins de l'Office du Niger.

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No. of bitstreams: 1 Dissertação - Marcio Quara de Carvalho Santos.pdf: 1229782 bytes, checksum: 8267f9cceff2df674e6c6cc9de3ac713 (MD5) Previous issue date: 2011-05-31 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / Irapuca, Podocnemis erythrocephala, is the poorly studied turtle species among the Amazonian Podocnemis and suffers from large predatory pressure by the human population, causing a decline in their natural stocks. This study aimed to determine the hematological parameters, the morphological and cytochemical features of blood cells, as well as the effect of forced diving on the blood profile of P. erythrocephala, generating relevant information to the proposition of management plans and conservation strategies for this species. Analysis revealed that sex exercised little influence on the blood profile of the animals, unlike the growth. It was found that hatchlings showed lower eritrogram than immature and mature animals, unlike the concentrations of glucose and total cholesterol that were higher, confirming the high metabolic rate of hatchlings. Overall, the changes found in blood parameters reflected changes in physiological function of the behavior and natural history of the species. Due the effect of sex and development phase on the blood parameters, reference ranges were established for hatchlings, immature males, mature males, immature females and mature females. From the morphological analysis of blood cells from irapuca erythrocytes, thrombocytes, lymphocytes, azurophilic, heterophils, eosinophils and basophils were identified with morphological characteristics similar to those described for other Podocnemidid species. Cytochemical analysis indicated that heterophils, eosinophils and basophils are the most active cells of the immune system of this species, being primarily responsible for phagocytic activity due the presence of glycogen, lipid and peroxidase. No changes were observed on the eritrogram of animals subjected to 30 and 60 minutes of forced submersion. Increased levels of plasma lactate, calcium and magnesium, according to the dive time, reflected physiological adjustments to maintain the acid-base balance, whereas changes in the levels of total cholesterol and triglycerides indicated that during anoxia, the irapuca activated the ATP production from lipid catabolism, as a complementary way to anaerobic glycolysis. The irapuca proved to be a tolerant species to 60 minutes of forced diving, although higher periods might cause metabolic acidosis and depletion of energy substrates. These values constitute a basis for assessing the health status of wild irapucas. / A irapuca, Podocnemis erythrocephala, é a espécie menos estudada entre os podocnemidídeos amazônicos e vem sofrendo grande pressão antrópica, que tem contribuído para o declínio de seus estoques naturais. Este trabalho teve como objetivo determinar os parâmetros hematológicos, as características morfológicas e citoquímicas das células do sangue, bem como o efeito do mergulho forçado sobre o perfil sanguíneo de P. erythrocephala, gerando informações relevantes para a elaboração de planos de manejo e estratégias de conservação para a espécie. As análises revelaram que o sexo exerceu menor influência sobre o perfil hematológico dos animais, diferentemente do crescimento. Foi verificado que espécimes recém-eclodidos apresentaram valores do eritrograma inferiores em relação aos animais imaturos e maduros, ao contrário das concentrações de glicose e colesterol total, que foram superiores, confirmando a alta demanda metabólica que os recém-eclodidos possuem. De forma geral, as alterações encontradas nos parâmetros sanguíneos refletiram adaptações fisiológicas em função do comportamento e da história natural da espécie. Em função do efeito do sexo e da fase de crescimento sobre os parâmetros sanguíneos, foram estabelecidos intervalos de referência para recém-eclodidos, machos imaturos, machos maduros, fêmeas imaturas e fêmeas maduras. A partir da análise morfológica das células sanguíneas da irapuca, foram identificados eritrócitos, trombócitos, linfócitos, azurófilos, heterófilos, eosinófilos e basófilos com características morfológicas semelhantes às descritas para outros podocnemidídeos. As análises dos constituintes citoquímicos indicaram que os heterófilos, eosinófilos e basófilos são as células mais ativas do sistema imunológico nesta espécie, sendo responsáveis principalmente pela atividade fagocítica, devido a presença de glicogênio, lipídeos e peroxidase. Não foram observadas alterações no eritrograma dos animais submetidos a 30 e 60 minutos de submersão forçada. O aumento nos níveis plasmáticos de lactato, cálcio e magnésio, em função do tempo de mergulho, refletiram ajustes fisiológicos para a manutenção do equilíbrio ácido-base, enquanto que as alterações nos níveis de triglicerídeos e colesterol total indicam que, em situações de anóxia, a irapuca ativa o catabolismo lipídico para a produção de ATP, de forma complementar à glicólise anaeróbica. A irapuca demonstrou ser uma espécie resistente à 60 minutos de mergulho forçado, entretanto períodos superiores podem causar acidose metabólica e exaustão dos substratos energéticos. As informações geradas no presente estudo servirão de base para a avaliação do estado de saúde desta espécie de quelônio amazônico.

Kelp forests are highly productive three-dimensional marine ecosystems that provide valuable ecosystem services globally. Along the coast of British Columbia, Macrocystis pyrifera and Nereocystis luetkeana are two key species that form surface-canopies that are vulnerable to both biotic and abiotic drivers; making it imperative to monitor and understand whether these ecosystems are changing in the face of climate change. The monitoring of kelp forests is commonly enhanced by use of remote sensing, which allows researchers to survey large portions of the coast where it would otherwise be difficult to collect data, and to use archived imagery for comparisons of historic and contemporary kelp forest trends. Generally, the remote sensing of kelp surface-canopy relies on differences in the high near-infrared (NIR; 700-1000 nm) signal of kelp and the low NIR signal of water. However, kelp surface-canopy reflectance signals can be affected by submergence under water, caused by oceanographic features like tides and currents, or simply due to differences in the morphology and buoyancy of kelp canopy structures. This submersion may cause uncertainties when estimating the surface-canopy area of kelp beds in remote sensing imagery. This research aims to understand the effects of submersion on the remote sensing of kelp surface-canopy. To address our goal, (i) Nereocystis canopy structures (bulb and blade) were submerged while collecting above-water hyperspectral measurements. The hyperspectral data into the bandwidths of high-resolution multispectral aerial and space-borne sensors and vegetation indices were calculated to understand the kelp detection limits when using shorter red-edge wavelengths (RE; 690-750 nm) instead of the longer NIR wavelengths. The results showed that submerged kelp can be detected deeper in the water column using shorter RE wavelengths compared to the more commonly used NIR wavelengths. Further, (ii) in situ hyperspectral data were also collected for the different surface-canopy structures and compared with UAV imagery, which showed that the buoyancy of the kelp canopy structures at the surface affected the relative magnitude of reflectance in both the RE and NIR and supported the findings of the submersion experiment. The total surface-canopy area derived from classification with both RE and NIR vegetation indices were compared in the UAV imagery, and the RE index detected roughly 18% more kelp than the NIR index, with no differences seen between Macrocystis and Nereocystis, or between high and low tide in beds larger than 150m2. Finally, (iii) to understand how submersion by tides and currents affect the ability to estimate surface-canopy area for both Macrocystis and Nereocystis, surface-canopy area was derived from multispectral unoccupied aerial vehicle (UAV) imagery and compared with in situ tide and current data, which showed that surface-canopy area had a strong negative linear relationship with tidal height at all sites regardless of species. Macrocystis occupied sites where currents were low (<10cm/s) and did not affect the surface-canopy. Therefore, the extent of all Macrocystis beds decreased at a similar rate over their tidal range (22.7 + 2.8%/m). Nereocystis beds occupied a wider range of current speeds (0.0 - 19.0 cm/s), and at sites with high current speeds (> 10 cm/s) increasing current and tidal height decreased surface-canopy area simultaneously, resulting in both a higher and more variable rate of decrease (30.5 + 9.1%/m) with increasing tidal height than Macrocystis. Together, this thesis addressed critical questions related to the effects of kelp submersion on the remote sensing of surface-canopy forming kelps, and we provide recommendation for remote sensors who wish to minimize errors when using remote sensing to map kelp forests. / Graduate

Hydroxymethyl resorcinol (HMR) is an effective adhesion promoter (primer) for wood bonding; it dramatically improves adhesion and enhances bond durability against moisture exposure. In an effort to improve understanding of the HMR mechanism of action, this work compared HMR with two other chemical treatments investigated as wood primers: alkyl-HMR (a-HMR), an HMR variant having reduced crosslink density, and a 5% solution of polymeric methylenebis(phenylisocyanate) in N-methylpyrrolidone (solution referred to as "pMDI"). The experimental system was red oak (Quercus rubra) bonded with a moisture-cure polyurethane adhesive (PUR). The objective was to document wood rheological changes induced by the three primers, and determine if these changes correlated to primer efficacy in PUR-bonded red oak. Adhesion was tested in mode-I (opening) fracture using dual cantilever beam specimens. HMR and a-HMR proved to be highly effective primers for PUR-bonded red oak; both primers dramatically improved bondline toughness and durability. Relative to HMR, the reduced crosslink density in a-HMR did not impair primer efficacy. In contrast, the pMDI primer was ineffective; it reduced bondline toughness and durability. Solvent-submersion, torsional dynamic mechanical analysis (DMA) was conducted on primer-treated red oak (with specimens immersed in dimethylformamide). Using all three grain orientations, the lignin glass/rubber transition was carefully studied with attention directed towards primer-induced changes in stiffness (storage modulus), the glass transition temperature (Tg), the associated damping (tan ° maximum intensity), and the breadth of tan ° transition. It was found that primer effectiveness correlated with a reduction in damping intensity, and also with a Tg increase greater than 5°C. Determination of these correlations was complicated by grain dependency, and also by rheological changes caused by solvent treatments that were used as primer control treatments. / Master of Science

Depuis 2012, le gouvernement français porte une stratégie nationale de gestion intégrée du trait de côte tournée vers la relocalisation des enjeux bâtis, associée à un projet de territoire. Au Québec, une telle stratégie n’a pas été élaborée, mais des habitations sont ponctuellement déplacées ou détruites en situation d’urgence. Cette thèse de doctorat analyse la façon dont la question du recul des enjeux est abordée en France et au Québec. Un premier bilan des expériences passées révèle que la relocalisation telle qu’envisagée par le gouvernement français s’est rarement concrétisée. Face à ce constat, l’objectif de cette recherche est de confronter les idées soutenues par les gouvernements à travers leurs politiques publiques aux réalités du terrain et d’identifier les freins et les possibilités de mise en oeuvre d’un projet de territoire intégrant la relocalisation. Pour cela, une enquête a été menée auprès d’acteurs institutionnels d’une part, et d’habitants de municipalités exposées en France et au Québec d’autre part. Ces enquêtes révèlent des dissemblances dans la façon d’aborder le recul par les gouvernements et les acteurs institutionnels, qui sont à relier à des différences fondamentales de l’action publique dans les deux territoires. Mais, la mise en oeuvre de cette option soulève aussi de nombreuses questions communes, en matière de finances, de gestion du foncier et d’acceptabilité sociale. Les freins majeurs identifiés concernent la gouvernance d’un projet de recul anticipé, qui repose sur une idée impopulaire et relève du long terme. Les intérêts portés à différentes échelles semblent actuellement suffisamment antagonistes pour compromettre l’émergence d’un projet de territoire intégrant la relocalisation. Néanmoins, une proposition de loi en France et une évolution récente de l’action du gouvernement québécois ouvrent de nouvelles perspectives. / Since 2012, the French government has carried out a national strategy for the integrated coastline management that promotes managed retreat (or relocation) included in a territorial project. In Quebec, such a strategy has not been developed, but houses are occasionally displaced or destroyed. This PhD focuses on how managed retreat is tackled in France and in Quebec. A first assessment of past experiences reveals that relocation has rarely been materialized as the French government conceives it. The aim of this research is to confront the ideas supported by governments through their public policy with the ground and to identify the obstacles and the possibilities of implementing relocation. To reach this goal, we have gathered the opinion of institutional stakeholders through semi-directive interviews. Two polls have also been carried out to get inhabitants point of view. These surveys reveal dissimilarities in the approaches taken by governments and institutional actors in France and Quebec. It reflects fundamental differences in public policy in both territories. Moreover, the implementation of relocation raises many common issues, financial, land management and social acceptability issues. Major constraints concern governance of relocation project, which is based on an unpopular idea and is a long term challenge. Interests at different scales seem to be sufficiently antagonistic to compromise the emergence of a territorial project integrating relocation. Nevertheless, a law proposal in France and a recent evolution of the Quebec government's action open up new perspectives.

Cette thèse étudie deux problèmes de nature géométrique et topologique associés au crochet de Poisson sur les variétés symplectiques. Le premier problème porte sur la notion de submersion symplectique que nous introduisons dans le présent texte et qui généralise la notion de symplectomorphisme. Il s'avère qu'une submersion symplectique est un morphisme de Poisson : il s'agit d'une application entre variétés symplectiques qui préserve le crochet de Poisson. Notre intérêt pour ces fonctions réside dans le fait que le théorème de non-tassement de Gromov porte sur l'aire minimale possible pour les images des submersions symplectiques (allant d'une boule symplectique vers le plan symplectique) obtenues comme compositions d'un plongement symplectique dans l'espace symplectique euclidien de dimension 2n et de la projection standard vers le plan de coordonnées conjuguées (p_1, q_1). Nous investiguons le problème inverse dit « de représentabilité » : nous obtenons des conditions nécessaires et suffisantes pour qu'une submersion symplectique comme ci-dessus se factorise comme précédemment à travers un plongement ou une immersion symplectique dans l'espace euclidien. Nous montrons par ailleurs qu'il existe une submersion symplectique qui ne se factorise pas de la sorte à travers une immersion et qu'il existe aussi une submersion symplectique qui se factorise de la sorte à travers une immersion, mais pas à travers un plongement. Le deuxième problème porte sur la conjecture du crochet de Poisson de Polterovich. Étant donné une variété symplectique (M, omega) et un recouvrement U de M, nous pouvons définir l'invariant pb(F) associé à une partition de l'unité F subordonnée à U, qui est une sorte de norme sur les crochets de Poisson entre les paires de fonctions de la partition. En dénotant e(U) l'énergie de disjonction de Hofer maximale d'un ouvert du recouvrement U, la conjecture demande s'il existe une constante positive C indépendante de U et de F telle que le produit de pb(F) et de e(U) soit supérieur à C. Cette conjecture a été établie récemment par Buhovski-Logunov-Tanny dans le cas des surfaces ; en nous inspirant de travaux antérieurs de Buhovski-Tanny, nous avons aussi démontré la conjecture pour les surfaces de genre plus grand que 1. Nous exposons notre approche dans le second chapitre de cette thèse. À l'aide des submersions symplectiques, nous généralisons nos méthodes afin d'attaquer la conjecture en dimensions supérieures ; nous obtenons ainsi une nouvelle preuve d'un théorème de Polterovich et de Buhovski-Tanny concernant l'invariant pb pour des recouvrements formés de petits ouverts. Afin de rendre cette thèse aussi accessible et auto-suffisante que possible, nous débutons par une introduction à la topologie symplectique. Des annexes recueillent les faits plus particuliers que nous utilisons tout au long de ce travail. / This thesis studies two problems of geometric and topological nature associated to the Poisson bracket on symplectic manifolds. The first problem concerns the notion of "symplectic submersion" that we introduce here and which generalizes the concept of symplectomorphism. A symplectic submersion turns out to be a Poisson morphism, namely a map between symplectic manifolds which preserves the Poisson bracket. Our interest in those maps stems from the fact that Gromov's nonsqueezing theorem is a statement about the minimal area possible for the images of the symplectic submersions (going from a symplectic ball to a symplectic plane) which are compositions of a symplectic embedding into the Euclidean symplectic space and of the standard projection onto the plane of conjugated variables (p_1, q_1). We investigate the inverse "representability" problem: we give necessary and sufficient conditions for a symplectic submersionas above to factorize in the previous way either through a symplectic embedding or through a symplectic immersion into Euclidean space. We show moreover that there exists a symplectic submersion which does not factorize in this way through an immersion, and also that there exists a symplectic submersion which does factorize in this way through an immersion, but not through an embedding. The second problem concerns Polterovich's Poisson bracket conjecture. Given a symplectic manifold (M, omega) and an open cover U of M, we can define the invariantpb(F) of a partition of unity F subordinated to U, which is a sort of norm on the pairwise Poisson brackets of the functions in F. Denoting e(U) the maximal Hofer displacement energy of a set in U, the conjecture asks whether there exists a positive constant C independent of U and F such that the product of pb(F) and e(U) is greater than C. This conjecture was proved recently by Buhovsky-Logunov-Tanny in the case of surfaces; based on earlier work of Buhovsky-Tanny , we also proved the conjecture for surfaces of genus one and above. We present our approach in the second chapter of this thesis. Using symplectic submersions, we generalize our methods in order to tackle the conjecture in higher dimensions; in particular, we obtain a new proof of a theorem of Polterovich and Buhovsky-Tanny about the pb invariant of covers made up of small open sets. In order to make this thesis as accessible and self-contained as possible, we first give an introduction to symplectic topology. The appendices also collect the more specialized facts we use throughout this work.

Cette thèse sur travaux vise à rassembler et unifier les travaux réalisés sur le sujet des évènements météo-océaniques extrêmes depuis 2009, dans le cadre de mon travail à SOGREAH, devenu depuis ARTELIA. À mesure que progressaient ces travaux, un thème central a progressivement apparu : la notion d'évènement, tel qu'une tempête. Ce concept fournit un cadre robuste et pertinent, en particulier dans le cas des extrêmes multivariés (par exemple, la probabilité d'occurrence conjointe des vagues et des niveaux marins), ainsi qu'une meilleure compréhension de la notion de période de retour, très utilisée dans le domaine de l'ingénierie.Les principaux résultats des travaux réalisés au cours de la décennie écoulée sont les suivants :- mise à jour de la méthodologie de détermination des houles ou vents extrêmes :- développement et justification d'un cadre en deux étapes pour la modélisation sup-seuil des extrêmes univariés (méthode du renouvellement), introduisant la notion d'évènement et la séparation des seuils physique et statistique,- proposition d'outils pratiques pour le choix du seuil statistique,- introduction de la méthode du bootstrap paramétrique pour le calcul des intervalles de confiance,- identification d'un comportement problématique de l'Estimateur du Maximum de Vraisemblance et proposition d'une solution : utilisation de distributions à trois paramètres avec l'estimateur des L-moments,- application du cadre POT (Peaks-Over-Threshold) à la Méthode des Probabilités Jointes (JPM) pour la détermination des niveaux marins extrêmes :- distinction entre les valeurs séquentielles et les pics des évènements à l'aide d'indices extrémaux pour les surcotes et les niveaux marins,- construction d'un modèle mixte pour la distribution des surcotes,- raffinements pour le traitement de la dépendance marée-surcote,- application du cadre POT-JPM pour l'analyse conjointe des hauteurs de vagues et des niveaux marins :- proposition d'une procédure alternative d'échantillonnage,- analyse séparée de la marée et de la surcote dans le but de modéliser la dépendance entre la hauteur de vagues et la surcote ; avec incorporation dans la distribution conjointe de la hauteur de vagues et du niveau marin à l'aide d'une opération de convolution 2D1D,- utilisation de copules des valeurs extrêmes,- présentation améliorée du chi-plot,- introduction d'une nouvelle classification pour les analyses multivariées :- Type A : un phénomène unique décrit par différentes grandeurs physiques qui ne sont pas du même type,- Type B : un phénomène fait de différentes composantes, décrits par des grandeurs physiques du même type d'un composant à l'autre,- Type C : plusieurs phénomènes décrits par des grandeurs physiques qui ne sont pas du même type,- interprétation de la signification des évènements multivariés :- lien avec l'échantillonnage,- lien avec les différentes définitions de la période de retour,- dans le cas bivarié : transformation d'une distribution conjointe de variables descriptives de l'évènement vers la distribution des couples de variables séquentielles,- génération de graphes de srotie alternatifs tels que les contours d'iso-densité pour les couples de variables séquentielles,- un package R dédié, artextreme, pour l'implémentation des méthodes ci-dessus / This PhD on published works aims at unifying the works carried out on the topic of extreme metocean events since 2009, while working for SOGREAH then ARTELIA.As these works went along, a leading theme progressively appeared: the notion of event, such as a storm. This concept provides a sound and relevant framework in particular in the case of multivariate extremes (such as joint probabilities of waves and sea levels), as well as a better understanding of the notion of return period, much used for design in the field of engineering.The main results of the works carried out in the last decade are as follows:- updating of the methodology for determining extreme wave heights or wind speeds:- development and justification of a two-step framework for extreme univariate over-threshold modelling introducing the concept of event and the separation of the physical and statistical thresholds,- proposal of practical tools for choosing the statistical threshold,- introduction of the parametric bootstrap approach for computing confidence intervals,- identification of a problematic issue in the behaviour of the Maximum Likelihood Estimator and proposal of a solution: use of 3-parameter distributions along with the L-moments estimator,- application of the POT framework to the Joint Probability Method for determining extreme sea levels:- distinction between sequential values and event peaks through extremal indexes for surge and sea level,- construction of a mixture model for the surge distribution,- refinements for handling tide-surge dependence,- application of the POT-JPM framework for the joint analysis of wave height and sea level:- proposal of an alternative sampling procedure,- separate analysis of tide and surge in order to model the dependence between wave height and surge to be incorporated in the joint distribution of wave height and sea level thanks to a 2D1D convolution operation,- use of extreme-value copulas,- improved presentation of the chi-plot,- introduction of a new classification for multivariate analyses:- Type A: a single phenomenon described by different physical quantities that are not of the same kind,- Type B: a phenomenon made of different components, described by physical quantities of the same kind between one component and another,- Type C: several phenomena described by physical quantities that are not of the same kind,- interpretation of the meaning of multivariate events:- link with the sampling procedure,- link with the different definitions of the return period,- in the bivariate case: transformation of the joint distribution of event-describing variables into the joint distribution of sequential pairs,- generation of alternative output plots such as contours of density for sequential pairs;- a dedicated R package, artextreme, for implementing the methodologies presented above