L’essor et le développement des sociétés mayas anciennes dans un environnement forestier tropical, longtemps réputé hostile, ont soulevé de nombreuses questions, pour la plupart restées sans réponse par manque de données empiriques. Les modèles relatifs à l'exploitation des forêts, à l’impact anthropique sur le milieu et aux stratégies d’adaptation aux changements environnementaux au cours des trois millénaires d'occupation maya, bien que fondés sur des données palynologiques et sédimentologiques, n'ont que rarement été validés par des données archéologiques ou archéobotaniques. En particulier, il n’existe que très peu d'études sur l’économie des bois de feu dans les sociétés mayas préhispaniques, alors que le bois, en tant que ressource de base, constitue assurément un important marqueur écologique et économique dans l’étude des sociétés préindustrielles. Notre projet doctoral avait donc pour objectif principal de reconstituer, par le biais d'une étude anthracologique systématique et diachronique, les stratégies d'acquisition et les usages des bois de feu sur un site maya, afin d'analyser l'impact réciproque entre les activités humaines et les changements du couvert ligneux local sur toute la durée de son occupation. Cette recherche a été menée sur le site de Naachtun, cité de la période classique (250-950 apr. J.-C.) situé à l'extrême nord du Guatemala. Son développement sur huit siècles (≈150-950/1000 apr. J.-C.), les dynamiques de population non linéaires qu'on y observe, ainsi que sa résilience face à la crise du Classique terminal, faisaient tout l'intérêt de Naachtun pour étudier les interactions entre les anciens Mayas et les forêts sur le temps long. Ce travail a nécessité au préalable la compilation d'une collection anatomique de référence des bois des Basses Terres centrales, qui compte aujourd'hui 231 taxons appartenant à 52 familles, matériels physiques et numériques compris. Deux autres thématiques de recherche ont été développées dans ce projet. La première traite de l'impact des processus taphonomiques sur la préservation des charbons archéologiques dans les sites mayas, à travers une étude expérimentale de la combustion de cinq essences de la forêt maya. La seconde a porté sur l'usage du feu et des cendres dans les pratiques rituelles des anciens Mayas. Les dépôts de cendres et de charbons résultant d'actions rituelles y sont examinés selon une approche spatiale de façon à restituer les gestes humains responsables de leur formation. À travers ces trois axes de recherches interdépendants, on démontre l'apport de l'anthracologie dans l'étude des dynamiques socio-environnementales et des comportements humains dans les Basses Terres mayas. / The rise and development of ancient Maya societies in the tropical forests of the Maya Lowlands, a demanding environment, have raised important questions, most of which remain unanswered due to a lack of empirical data. Models describing Maya forest exploitation, landscapes impact and adaptation to environmental changes over three millennia of occupation mostly rely on palynological and sedimentological data. Archaeological or archaeobotanical data has conversely very rarely been used to test these models. Specifically, no attempt has been made to reconstruct systematically the global wood economy of ancient Maya cities. Wood was an indispensable resource for the Maya, as for all pre-industrial societies, and thus constitutes a key economic and ecological indicator for understanding socio-environmental interactions over time. This doctoral study therefore aims to conduct a systematic and diachronic anthracological study at a Maya site, in order to reconstruct domestic firewood collection strategies and analyze cross relations between human activities and woodland changes throughout the whole length of the occupation. This research has been carried out at the site of Naachtun, a Classic period city (AD 250-950) located in northern Petén, Guatemala. The development of the city over eight centuries≈ ( AD 150 -950/1000), with non-linear population dynamics, and its resilience during the Terminal Classic crisis, made the site of Naachtun a relevant candidate for the study of the interactions between the ancient Maya and the forest on a long-term scale. This required beforehand the compilation of a wood reference collection for the Central Maya Lowlands, which now comprises 231 taxa belonging to 52 families, physical and numerical materials included. Two other lines of research have been developed in this project. The first focuses on the impact of taphonomic processes on the preservation of archaeological charcoal at Maya sites, by means of an experimental study of the combustion of five tree species of the Maya forest. The second one deals with the use of fire and ashes in the ritual practices of the ancient Maya. Ash and charcoal deposits resulting from ritual actions are examined through a spatial approach in order to reconstitute the human gestures that are responsible for their formation. These three interdependent lines of research allow us to demonstrate the usefulness of anthracology in the study of the socio-environmental dynamics and human behaviors in the Maya Lowlands.

Les orages tropicaux jouent un rôle incertain dans le transport de l'air troposphérique dans la stratosphère limitant notre capacité à prévoir le climat futur. Le transport par les orages pourrait en effet être sous-estimé dans les modèles de climat aux résolutions trop grossières. L'efficacité de ce transport est analysée à partir de simulations numériques de l'orage Hector the Convector jusqu'à une résolution de 100 m, la plus fine jamais utilisée pour un cas de convection très profonde. Les percées nuageuses, qui avaient été observées à son sommet à 18 km d'altitude, sont reproduites et l'hydratation nette de la stratosphère est quantifiée. La contribution des orages tropicaux au flux d'eau de la troposphère à la stratosphère est ainsi estimée à près de 20 %. La quasi-convergence aux résolutions de 200 m et 100 m suggère que de telles résolutions sont nécessaires pour représenter correctement les ascendances. L'analyse individuelle des ascendances indique que les deux plus grandes contribuent à plus de 90 % du flux de masse vers la basse stratosphère. Elles sont plus larges, plus puissantes et contiennent plus d'eau que les plus grandes ascendances une heure avant et une heure après, et leur cœur convectif apparaît très peu dilué. L'alimentation en surface par des lignes de convergence intensifiées par des poches froides et la faible dilution des deux plus grandes ascendances sont déterminantes dans l'apparition de la convection très profonde. L'analyse isentropique de la circulation générale dans Hector confirme le flux de masse calculé par l'analyse des ascendances. Elle le corrige dans les basses couches en prenant en compte les flux turbulents, et en haute troposphère en filtrant les ondes de gravité. Elle met en évidence l'importance du dégagement de chaleur latente dû à la congélation dans les plus grandes ascendances pendant la phase de percée en stratosphère. / The tropical thunderstorms play an uncertain role in the transport of tropospheric air into the stratosphere, limiting our capability to predict the future climate. The transport by the thunderstorms may be underestimated by the climate models, due to their coarse resolutions. The efficiency of this transport is analysed using numerical simulations of the thunderstorm Hector the Convector with resolutions down to 100 m, the finest ever used for a case of very deep convection. The overshoots, that were observed at its top at 18 km altitude, are captured and the net hydration of the stratosphere is quantified. The contribution of the tropical thunderstorms to the water flux from the troposphere to the stratosphere is then estimated to about 20 %. The almost convergence at 200 m and 100 m suggests that such resolutions are necessary to correctly represent the updafts. The individual analysis of the updrafts indicates that the two tallest contribute beyond 90 % of the mass flux into the stratosphere. They are larger, more vigorous and contain more water than the tallest updrafts one hour before and one hour after, and their convective core was weakly diluted. The supply from the surface by the convergence lines, intensified by the cold pools, and the weak dilution of the two tallest updrafts are determinant for the development of very deep convection. The isentropic analysis of the overturning inside Hector confirms the mass flux computed with the updrafts analysis. It corrects the estimate in the lower troposphere by taking into account the turbulent flux, and in the upper troposphere by filtering out the gravity waves. It highlights the importance of the latent heating due to freezing in the two tallest updrafts during the phase of overshoot in the stratosphere.

L'oscillation de Madden-Julian (MJO) est la composante dominante de la variabilité intrasaisonnière dans l'atmosphère tropicale, se propageant vers l'est dans la bande équatoriale. Elle se compose d'un centre convectif (phase active) accompagné de la convergence des anomalies du vent zonal de bas niveau et de la divergence de niveau supérieur, et de zones de convection faible (phases supprimées). Trois périodes de l'activité MJO sur l'océan Indien et le continent maritime ont été choisies : 6-14 avril 2009, 23-30 novembre 2011 et 9-28 février 2013. Les simulations avec et sans paramétrisation de la convection ont été réalisées pour un grand domaine avec le modèle atmosphérique Méso-NH. Il a été obtenu que les simulations avec convection paramétrée n'étaient pas capables de reproduire un signal MJO. Pour 2009 et 2011, lorsque le couplage entre la convection et la circulation de grande échelle était fort, les simulations avec convection explicite ont montré une propagation visible de la MJO, ce qui n'a pas été le cas pour 2013. Pour 2011, les processus contribuant à la suppression de la convection ont été étudiés avec une analyse isentropique pour séparer les masses d'air ascendantes ayant une température potentielle équivalente élevée des masses d'air subsidentes ayant une température potentielle équivalente faible. Trois circulations de grande échelle ont été trouvées : une circulation troposphérique, une circulation de percées nuageuses dans la couche de tropopause tropicale, et une circulation de masses d'air à faible température potentielle équivalente dans la basse troposphère. Cette dernière correspond aux intrusions d'air sec de grande échelle des zones subtropicales dans la bande équatoriale, trouvées principalement pendant la phase supprimée de la MJO sur l'océan Indien. / The Madden-Julian Oscillation (MJO) is the dominant component of the intraseasonal variability in the tropical atmosphere, propagating eastward in the equatorial band. It consists of a convective center (active phase) accompanied by the low-level zonal wind anomaly convergence and the upper-level zonal wind anomaly divergence, and zones of weak convection (suppressed phases). Three time periods of the MJO activity over the Indian Ocean and the Maritime Continent were chosen: 6-14 April 2009, 23-30 November 2011, and 9-28 February 2013. The simulations with and without convective parameterizations were performed for a large domain with the atmospheric model Méso-NH. It was obtained that the simulations with parameterized convection were not able to reproduce an MJO signal. For 2009 and 2011 when the coupling between convection and large-scale circulation was strong, the convection-permitting simulations showed a visible MJO propagation, which was not the case for 2013. For the 2011 episode, the processes contributing to the suppression of the convection were studied using an isentropic analysis to separate the ascending air masses with high equivalent potential temperature from the subsiding air masses with low equivalent potential temperature. Three large-scale circulations were found: a tropospheric circulation, an overshoot circulation within the tropical tropopause layer, and a circulation of air masses with low equivalent potential temperature in the lower troposphere. The latter corresponds to the large-scale dry air intrusions from the subtropical zones into the equatorial band, mostly found during the suppressed MJO phase over the Indian Ocean.

L’objectif général de cette thèse est de déterminer le rôle de l’exclusion compétitive, du filtrage environnemental et des limites de dispersion dans la distribution des espèces de fourmis de la litière en forêt guyanaise. Pour cela, nous avons évalué comment la diversité des assemblages de fourmis varie le long de gradients environnementaux et géographiques, en considérant les trois facettes de la diversité (i.e. taxonomique, phylogénétique et fonctionnelle) à différentes échelles spatiales. Des patrons observés de structure fonctionnelle et phylogénétique plus faibles qu’attendus au hasard suggèrent que le filtrage environnemental agit sur la distribution des espèces à l’échelle du site de récolte. En revanche, l’hypothèse d’une sur-dispersion fonctionnelle et/ou phylogénétique entre espèces qui co-occurrent localement résultant de l’exclusion d’espèces similaires n’est pas soutenue par nos résultats. A l’échelle régionale, nos résultats montrent que les communautés de fourmis sont fortement structurées par les variations environnementales. La distance spatiale influence également la distribution des espèces de fourmis à travers la région. D’après l’ensemble de nos résultats, le filtrage environnemental est la force majeure de structuration des assemblages d’espèces de fourmis en forêt guyanaise, tant à l’échelle locale qu’à l’échelle régionale. Les espèces sont réparties de manière fragmentaire sur le territoire, en réponse aux variations environnementales. Les patrons de diversité sont également influencés par la distance spatiale à l’échelle régionale, résultant en un turnover dans la composition spécifique des assemblages de fourmis entre localités éloignées. / The overall aim of this thesis is to determine the role of competitive exclusion, environmental filtering and dispersal limitation on the distribution of leaf-litter ant species in French Guianese forest. To this end, we evaluated how the diversity of ant communities varies along environmental and geographic gradients, using the three facets of diversity (i.e. taxonomic, phylogenetic and functional dimensions) at different spatial scales. Observed patterns of functional and phylogenetic structure lower than expected by chance suggest that environmental filtering acts on the distribution of ant species at the scale of sampled site. In contrast, the hypothesis of functional and/or phylogenetic overdispersion between locally co-occurring species resulting from the exclusion of similar species is not supported by our results. At the regional scale, our results show that ant communities are strongly structured by environmental variations. Spatial distance also influences the distribution of ant species throughout the region. Taken together, our results suggest that environmental filtering is the main driver structuring communities of ant species in French Guianese rainforest, both at local and regional scales. Species are distributed in a patchy way throughout the region, in response to environmental variations. Patterns of diversity are also influenced by the spatial distance at the regional scale, leading to a turnover in species composition of ant communities between distant areas.

Ce PhD revisite les premières thèses françaises de géographie régionale traitant de l'Extrême-Orient, "le Thanh Hoá, étude géographique d'une province annamite" de Charles Robequain, et "les paysans du Delta tonkinois, étude de géographie humaine" de Pierre Gourou, publiées la première en 1929 et la seconde en 1936.<br />Ces deux œuvres sont analysées en tant que discours (chapitres 1 et 2) qui sont comparés aux autres discours de l'Entre-deux-guerres et déconstruits à travers une approche contextuelle répondant à trois conditions majeures: les contextes de l'École française de géographie, colonial, et extrême-oriental, analysés dans les chapitres 3 à 7.<br />Le chapitre de conclusion met en lumière la manière dont deux géographes ayant reçu une formation universitaire similaire et travaillant sur le terrain colonial ont construit deux discours contrastés qui s'apparentent à leur culture française tout en participant parallèlement à la mise en place d'un savoir franco-vietnamien rendant compte des mécanismes de fonctionnement internes de la paysannerie vietnamienne.

La datation absolue des archives climatiques est essentielle pour comprendre les mécanismes du climat. Cette étude a porté sur la fraction fine (<63 μm) riche en aragonite (adaptée à la datation U/Th) et sur les tests de foraminifères planctoniques (>150 μm) d'une carotte de sédiments marins de la Mer des Caraïbes couvrant le dernier million d'années, en utilisant une approche minéralogique et des traceurs géochimiques. Les objectifs sont : 1) évaluer le<br />synchronisme entre le δ18O et les âges absolus de deux fractions de tailles différentes et 2) reconstruire les paléoenvironnements de la zone. La minéralogie de la fraction fine est contrôlée par les changements du niveau marin à l'échelle glaciaire-interglaciaire. Les décalages temporels entre le δ18O et le 14C des deux fractions durant la Terminaison I sont en partie expliqués par un modèle de bioturbation. Les essais de datation U/Th sur la fraction fine des Terminaisons II et V ont montré une contamination par du Th non-radiogénique, nécessitant des développements analytiques. Les reconstitutions des variations de δ18O de l'eau de mer suggèrent une diminution de la salinité de surface à la fin de la Transition Mid-Pléistocène, associée à la position de l'ITCZ au niveau de la Mer des Caraïbes.

Le travail établit un diagnostique objectif de la fiabilité des données de réanalyse du NCEP/NCAR en Afrique tropicale aux échelles intra-saisonnière à interannuelle. Les réanalyses sont une base de données originale, disponible sur la période 1958-1998, combinant des données d'observations et des sorties de modèle atmosphérique, qui permet d'appréhender la dynamique atmosphérique à l'échelle globale. L'étude de la fiabilité de ces données nous a permis de dégager un certain nombre de recommandations pour leur utilisation. En Afrique tropicale, la période homogène à extraire pour l'analyse du climat va de 1968 à 1998. Cependant, au sein de cette période, la SMWDA, méthode statistique servant à détecter les ruptures d'homogénéité et à les localiser, a permis de mettre en évidence trois dates majeures: 1976/77, 1983/84 et 1987/88, que l'on retrouve dans un grand nombre de paramètres atmosphériques. Ce sont les paramètres de surface comme les précipitations qui sont le plus touchés par ces ruptures d'homogénéité. Les paramètres atmosphériques les plus fiables parmi les 12 testés sont les paramètres pour lesquels un grand nombre d'observations a été assimilé dans le modèle du NCEP (température de l'air, hauteur géopotentiel, vents ...). En Afrique tropicale, ces paramètres sont représentatifs de champs climatiques réalistes. Ce sont les paramètres liés au cycle hydrologique qui soulèvent le plus d'interrogations notamment du fait de la difficulté pour les valider. L'étude approfondie des précipitations a montré l'importance des écarts entre les réanalyses et l'observation. Les problèmes majeurs identifiés sont la présence de nombreuses ruptures de stationnarité, une sous-estimation marquée de l'amplitude du cycle saisonnier, la présence d'un signal basse fréquence dans les chroniques et l'incohérence dans la variabilité interannuelle. Face à ce constat, les précipitations du NCEP ne peuvent être utilisées dans une étude climatique sur le continent africain.<br />Le thème des téléconnexions entre les principales anomalies de températures de surface océanique (TSO) et la variabilité pluviométrique en Afrique tropicale a été investi afin de déterminer dans quelle mesure les réanalyses permettent d'améliorer les connaissances sur le rôle de la circulation atmosphérique. Les deux signaux océaniques qui ont des relations statistiques fortes avec la pluviométrie en Afrique tropicale sont d'une part les oscillations des TSO du Pacifique équatorial oriental (NINO3) signant le phénomène El Nino Southern Oscillation (ENSO), et d'autre part les variations plus lentes des TSO de l'Atlantique tropical sud (SATL). À l'échelle du continent africain, 5 types de téléconnexions ont été identifiés avec SATL en fonction de l'évolution saisonnière de la relation, et 4 types avec NINO3. Les réanalyses ont été utilisées pour mieux comprendre les mécanismes atmosphériques lors de l'occurence de ces téléconnexions. Pour les saisons des pluies juillet-septembre, octobre-décembre et janvier-mars, des analyses composites ont été réalisées en fonction des années d'occurence de fortes anomalies de TSO et des années anormalement sèches et pluvieuses sur différentes régions d'Afrique tropicale sur la période 1968-1998. La comparaison des différentes composites a permis de mettre en évidence des forçages océano-atmosphériques associés à l'ENSO,via les composantes méridienne et zonale de la circulation divergente de l'atmosphère, ainsi que des forçages océano-atmosphériques plus régionaux indépendamment de l'ENSO et des forçages atmosphériques associés à des conditions de surface continentale.

La modélisation des systèmes biologiques, particulièrement à l'échelle moléculaire, est une problématique nouvelle, issue de l'apport des techniques à haut débit. Le défi en modélisation mathématique est de pouvoir analyser le comportement de ces systèmes dynamiques de très grande dimension. L'enjeu est de taille, car la compréhension du fonctionnement normal et pathologique des cellules au niveau moléculaire, ouvre la voie aux thérapies ciblés pour des maladies systémiques telles que le cancer. Pour s'affranchir des problèmes liés à l'imprécision des valeurs des paramètres, cette thèse propose de travailler avec des ordres, plutôt qu'avec des valeurs précises de paramètres. Ceci conduit naturellement à l'utilisation de l'analyse tropicale pour obtenir des modèles réduits et hybrides. Ces développements ouvrent des nouvelles perspectives sur le plan mathématique, concernant l'étude de systèmes dynamiques. Cette étude propose quelques résultats concernant la tropicalisation des systèmes d'équations différentielles. Une autre partie de la thèse est consacrée à l'étude numérique des systèmes hybrides. La question ici est comment construire un modèle hybride qui reproduit un comportement expérimental donné, aussi comment identifier un modèle hybride à partir de séries temporelles. Cette thèse propose un algorithme original d'identification. Cet algorithme sépare le problème en deux sous-problèmes, notamment l'identification des paramètres des modes et l'identification des paramètres de commande des modes. Des applications à relativement grande échelle sont abordées par cette approche, notamment un modèle de cycle cellulaire chez les mammifères.

La participation des pêcheurs artisanaux a longtemps été écartée de la gestion institutionnelle des activités halieutiques marines côtières dans la zone intertropicale, notamment au sein des États centralisés d'Amérique Centrale. L'objectif majeur de cette thèse était de déterminer le potentiel de cogestion des activités halieutiques artisanales au sein du Golfo Dulce (Pacifique Sud du Costa Rica). La réflexion s'organise en deux parties. La première est consacrée à l'étude de la gestion des activités halieutiques artisanales exploitant les ressources marines côtières, ressources communes, dans les pays en développement tropicaux, et la seconde, à une étude de cas du Golfo Dulce. Dans un premier temps, le secteur halieutique artisanal costaricain a été caractérisé, notamment au travers de son évolution historique et de sa gestion déconcentrée et pluri-institutionnelle. Les différentes modalités de participation des pêcheurs artisanaux à la gestion de leurs activités halieutiques sont illustrées par plusieurs études de cas (Cahuita, Marino-Ballena, Palito, Tárcoles, Golfo Dulce). Dans un second temps, les pratiques de pêche et le profil socio-économique des pêcheurs artisanaux des trois communautés de Bahía Pavones (sud-est du Golfo Dulce) ont été caractérisés. L'activité de pêche artisanale y repose sur huit espèces, dont les deux principales, Lutjanus gutattus (vivaneau rose) et L. peru (vivaneau garance) seraient surexploitées. La participation des pêcheurs artisanaux aux organisations locales est importante malgré un déficit de confiance envers ces dernières. Enfin, la comparaison des différentes études de cas a mis en évidence l'existence de huit conditions nécessaires au développement d'un processus de cogestion d'activités halieutiques artisanales au Costa Rica. Au sein de l'Aire Marine de Pêche Responsable du Golfo Dulce, malgré la volonté des pêcheurs artisanaux de participer à une pêche durable, c'est la manipulation de ces derniers par divers acteurs qui entrave le processus de cogestion.

Spatially-explicit information is essential for planning and implementing interventions against vector-borne diseases. This is also true for African trypanosomoses, a group of diseases of both humans and animals caused by protozoa of the Genus Trypanosoma, and transmitted by tsetse flies (Genus Glossina).<p>In this thesis the knowledge gaps and the requirements for an evidence-based decision making in the field of tsetse and trypanosomoses are identified, with a focus on georeferenced data and Geographic Information Systems (GIS). Datasets, tools and analyses are presented that aim to fill some of the identified knowledge gaps.<p>For the human form of the disease, also known as sleeping sickness, case detection and treatment are the mainstay of control, so that accurate knowledge of the geographic distribution of infections is paramount. In this study, an Atlas was developed that provides village-level information on the reported occurrence of sleeping sickness. The geodatabase underpinning the Atlas also includes the results of active screening activities, even when no cases were detected. The Atlas enables epidemiological maps to be generated at a range of scales, from local to global, thus providing evidence for strategic and technical decision making.<p>In the field of animal trypanosomosis control, also known as nagana, much emphasis has recently been placed on the vector. Accurate delineation of tsetse habitat appears as an essential component of ongoing and upcoming interventions against tsetse. The present study focused on land cover datasets and tsetse habitat. The suitability for tsetse of standardized land cover classes was explored at continental, regional and national level, using a combination of inductive and deductive approaches. The land cover classes most suitable for tsetse were identified and described, and tailored datasets were derived.<p>The suite of datasets, methodologies and tools presented in this thesis provides evidence for informed planning and implementation of interventions against African trypanosomoses at a range of spatial scales. / Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologique / info:eu-repo/semantics/nonPublished