Le marché de la préservation du bois recherche des alternatives aux traitements anciens, efficaces mais généralement toxiques pour l'environnement comme pour l'Homme. L'étude propose d'évaluer l'amélioration de résistance biologique apportée par l'utilisation de borates combinés à des huiles végétales. Les borates reconnus pour leur efficacité biocide mais lessivés sont en partie retenus par l'ajout d'huile végétale, le tout forme un traitement efficace et à faible impact environnemental contre les champignons et les termites. Les combinaisons simples se sont avérées plus efficaces que les émulsions. La synthèse d'un sel d'ammonium borate oléate s'est également montrée prometteuse. L'amélioration des traitements à l'huile s'est en revanche montrée compliquée, l'impossibilité de fixer l'huile sur le bois, la sensibilité des huiles dégradées aux moisissures et la réaction au feu des bois huilés sont autant de facteurs limitant pour l'instant l'usage de ces traitements.

l est nécessaire de connaître les propriétés mécaniques des fibres végétales pour garantir la fiabilité des structures en composites à base de ces fibres. L'objectif poursuivi au cours de cette thèse était donc de développer une méthodologie de modélisation et de caractérisation de l'anisotropie élastique des fibres végétales. L'étude menée est de type multi-échelle, ce qui a permis de prendre en compte la stucture hiérarchique responsable des caractéristiques globales de la fibre, dans une modélisation numérique par éléments finis des propriétés élastiques. Le travail expérimental s'est focalisé, d'une part, sur la caractérisation morphologique et physico-chimique d'une nouvelle fibre végétale le Rhecktophyllum camerunense (RC) et d'autre part, sur la mise en oeuvre et caractérisation des composites unidirectionnels Sisal/Epoxyde et RC/Epoxyde. Les données obtenues ont été intégrées dans un modèle micromécanique avéré afin d'estimer complètement les propriétés élastiques des fibres végétales utilisées

En marge arrière d’aire de répartition, les espèces persistent ou disparaissent en réponse aux changements climatiques et autres facteurs globaux. Les refuges climatiques ont joué un rôle majeur dans la persistance de la biodiversité au cours des périodes de transitions climatiques majeures et une compréhension mécaniste claire de leur fonctionnement est primordiale pour la conservation des populations de marge arrière. En limite géographique sud-ouest de son aire de distribution, des fragments de hêtre (Fagus sylvatica) persistent dans des micro-refuges en raison de facteurs locaux. Connue pour sa biodiversité remarquable, la vallée du Ciron offre un laboratoire naturel idéal pour l'étude des refuges climatiques et la prédiction de leur évolution dans un climat régional de plus en plus chaud et sec. Cette thèse interdisciplinaire est centrée sur l’étude des populations de hêtres et des communautés associées par des approches in situ et ex situ combinant écologie des communautés et physique de l’environnement. Nos résultats mettent en évidence une forte originalité floristique des communautés du sous-bois des populations à hêtre de marge chaude, ainsi que l’existence de variations microclimatiques à fine échelle, fonction notamment de la topographie, de la présence de la rivière et de la localisation dans le paysage. Nous montrons que la régénération du hêtre dépend du microclimat et qu’elle est modulée par des interactions allélopathiques. De plus, notre étude met en avant le rôle facilitateur de la canopée forestière ainsi que l’importance du rayonnement solaire, au moins dans des conditions où ce dernier impacte peu la disponibilité en eau. L’ensemble des résultats suggèrent la persistance probable du hêtre dans la vallée du Ciron ainsi qu’une potentialité de présence plus importante dans le Bassin aquitain. / In the margin of their distribution range, species can persist or disappear in response to climate change and global factors. Climate refugia have played a major part in the persistence of biodiversity during periods of fundamental climatic transitions, and a clear mechanistic understanding of their functioning is essential for the conservation of marginal populations. In the southwestern geographical limit, fragments of beech populations (Fagus sylvatica) persist in micro-refugia due to the importance of local factors. Known for its remarkable biodiversity, the Ciron valley provides an ideal natural laboratory for studying climate refugia and predicting their evolution in an increasingly hot and dry regional climate. This interdisciplinary thesis involves the study of beech populations and associated communities through in-situ and ex-situ approaches combining community ecology and environmental physics. Our results underline the strong floristic originality of the undergrowth communities of warm-margin beech populations, and reveal the existence of fine-scale microclimatic variations caused, in particular, by the local topography, the presence of the river, and location in the landscape. We show that beech regeneration depends on microclimate and that it is modulated by allelopathic interactions. Moreover, our research highlights the facilitating role of the forest canopy and the importance of solar radiation, in conditions where it has low impact on water availability. The overall results suggest the likely persistence of beech in the Ciron Valley and a greater potential presence of beech in the Aquitanian Basin.

Ce travail de thèse a pour objectif d’analyser le comportement en vibration des composites non-hybrides et hybrides lin-verre. Dans une première partie, une démarche d’analyse modale a été mise en place pour étudier le comportement mécanique et dynamique de ces matériaux. Ceci a permis d’une part, d’identifier les propriétés élastiques et les coefficients d’amortissement de ces composites à partir de leurs fréquences propres, et d’autre part, d’effectuer une comparaison avec les composites traditionnels. La deuxième partie de ce travail est consacrée à une modélisation de l’amortissement des composites non-hybrides et hybrides. Cette modélisation, basée sur la théorie des stratifiés avec cisaillement transverse, a été développée en utilisant la méthode des éléments finis. Plusieurs aspects ont été étudiés comme l’orientation des fibres, la séquence d’empilement, l’architecture des renforts, le choix des séquences d’empilement pour l’hybridation. Cette analyse a conduit enfin à optimiser les performances mécaniques et dissipatives des composites non hybrides et hybrides lin-verre.La dernière partie de ce travail est consacrée à l’étude d’un vieillissement caractérisé par une immersion des matériaux dans l’eau. Dans un premier temps, des essais de vibration ont été réalisés à différentes périodes d’immersion pour identifier l’impact de ce vieillissement sur les propriétés mécaniques et dissipatives des composites non hybrides et hybrides, ainsi que leur évolution en fonction de la durée d’immersion. Enfin, la réversibilité de ces propriétés a été également analysée en effectuant un cycle de vieillissement jusqu’à la saturation puis une opération de séchage. / This PhD research work aimed at analysing the free vibration behaviour of non-hybrid and hybrid flax-glass composites. First, a modal analysis approach was developed to study the mechanical and dynamic behaviour of these materials. Their elastic and damping properties were identified from their natural frequencies and a comparison with the traditional composites was carried out. In the second part, a finite element modelling of the damping of non-hybrid and hybrid composites was implemented by considering the classical laminate theory, taking into account the transverse shear effects. Different topics were studied such as the fibres orientation, the stacking sequence, the reinforcement architecture, the choice of the stacking sequence layers for the hybridisation. This analysis resulted in optimising both mechanical and damping performances of non-hybrid composites and hybrid flax-glass composites. In the last part of this work, the effect of water ageing on the dynamical and mechanical properties of non-hybrid and hybrid glass-flax composites was studied. To this end, these composites were subjected to free vibrations at different ageing durations in order to identify the effect of water ageing on their mechanical and damping properties and their evolution with ageing time. Finally, a cycle of ageing until saturation was reached followed by a drying operation, which was carried out to analyse the reversibility of their properties.

Les enjeux de santé publique et de développement durable conduisent à intensifier l’utilisation de protéines végétales notamment dans les secteurs de biens de consommation comme l’industrie pharmaceutique,l’agro-alimentaire et les cosmétiques. La levée récente de certains verrous technologique permet aujourd’hui la purification industrielle de protéines végétales issus de tourteaux provenant de la production d’huiles végétales. Ces protéines sont valorisables comme substituts aux graisses saturées dans la structuration d’huiles à destination de la consommation humaine. Le manque de texture d’huiles végétales insaturées peut être compensé par ces protéines jouant le rôle de stabilisants et de gélifiants dans les émulsions. Nous nous intéressons aux propriétés fonctionnelles des protéines de blé, de tournesol et de colza, en volume et aux interfaces. Nous avons montré que des gels de protéines de tournesol avec des élasticités modulables sont obtenus par dénaturation thermique. La dynamique de formation de films protéique aux interfaces fluides a été étudiée en combinant des mesures de tensiométrie, de viscoélasticité dilatationnelle et d’ellipsométrie. Les mesures sur plusieurs ordres de grandeurs en concentrations et en temps mettent en évidence différents régimes de structuration associés à différentes dynamiques d’adsorption pour les trois protéines de blé, de tournesol et de colza étudiées. Nous discutons également le rôle de la flexibilité des protéines dans ces différents régimes de structuration. / Challenges of public health and sustainable development trend to intensify the use of vegetables proteins, particularly in consumer goods sectors such as pharmaceutical, food and cosmetics industries. The recent overcome of technical limitation allows the industrial purification of vegetables proteins derived from meal made by vegetable oils production. These proteins are valuable as substitutes for saturated fats in structuring oils for human consumption. The lack of unsaturated vegetable oil texture can be reduced by these proteins acting as stabilizers and gelling agents in emulsions. We are interested in the functional properties of wheat, sunflower and rapeseed proteins, by volume and at interfaces. We have shown that sunflower protein gels with modulable elasticities are obtained by thermal denaturation. In addition, we studied the dynamics of protein film formation at fluid interfaces by combining measurements of tensiometry, dilatational viscoelasticity and ellipsometry. We highlight different structuring regimes and discuss the role of protein flexibility in this structuring.

Les paysages français sont de plus en plus soumis aux pressions anthropiques. Ces pressions engendrent des modifications de la qualité et de la configuration des habitats, y compris forestiers, et ont des effets sur les plantes. Cette thèse aborde le rôle de la composition et de la configuration de la mosaïque paysagère extra- et intra-forestière sur la diversité de la flore en forêt. Il s'appuie sur 1932 relevés de l'Inventaire Forestier National répartis dans 19 départements de la moitié nord de la France. Les indices paysagers ont été calculés à partir de fonds cartographiques et d'images aériennes photo-interprétées. L'étude de terrain a été consacrée à la portée de l'effet d'un élément linéaire particulier du paysage : la route forestière. Le paysage a un effet important au-delà de la qualité de l'habitat local. La flore répond à trois principaux gradients paysagers : le premier est lié à la nature forestière ou non forestière du paysage, le second à la présence de coupes et peuplements jeunes, et le dernier reflète la composition en essences (feuillus ou résineux). L'effet des ouvertures paysagères (extra-forestière cultivée, coupe, peuplement jeune) sur la flore passe par la quantité, et surtout le nombre de taches et la longueur d'interfaces. Cet effet est positif sur la plupart des espèces, ce qui confirme le rôle des ouvertures dans le maintien de la diversité floristique. Les traits des espèces discriminés sont l'épi-zoochorie et l'anémochorie, la masse x longueur des semences et certaines stratégies de Grime. Ce travail montre qu'il est primordial d'appréhender le paysage sur un rayon de plus d'1 km. En comparaison, la route a un faible impact sur la flore, et plus souvent un effet positif que négatif. Les mécanismes sous-jacents à l'influence du paysage sont discutés à la lumière d'un effet temporel sur les plantes. Les implications pour la gestion des habitats en faveur de la biodiversité sont abordées.

Le rôle des lipides comme des acteurs moléculaires de la voie sécrétoire des plantes n'est pas encore complètement élucidé. Le Glucosylceramide (GlcCer) est synthétisé par la Glucosylceramide synthase (GCS) chez les plantes et constitue un des sphingolipides complexes clé dans les membranes, mais on connaît peu les exigences cellulaires pour le GlcCer. Cette étude repose sur le blocage de la biosynthèse de GlcCer, par l'utilisation d'inhibiteurs chez le tabac et l’arabidopsis, et la production de mutants d'Arabidopsis, pour déterminer l'impact de la biosynthèse du GlcCer sur la dynamique endomembranaire des cellules végétales. Dans une approche qui inclue la biochimie des lipides, l'imagerie de cellules vivantes, des études ultrastructurales par microscopie electronique à transmission et des études sur le développement de la plante entière, nous avons acquis une meilleure compréhension de l'impact de la synthèse du GlcCer dans les cellules végétales qui peut être résumée comme suit: (1) Sur la base d’un analyse théorique et de la microscopie de cellules vivantes on a déterminé que la GCS est situé dans le Réticulum Endoplasmique (au début de la voie sécrétoire) dans les cellules végétales, (2) PDMP est un inhibiteur spécifique de GCS chez les plantes, (3) La perturbation de la biosynthèse du GlcCer par le PDMP et par un approche génétique ont montré que le GlcCer est important pour le trafic normale des protéines et pour la dynamique des endomembranes, notamment dans le maintien de la structure de l’appareil de Golgi, (4) La régulation du trafic des protéines mediée par la synthèse du GlcCer pourrait être critique dans l’etablissement et le maintien de la polarité cellulaire, tel qu’il est suggéré par des changements dans la localisation des marqueurs polaires chez l’Arabidopsis traitée avec PDMP, et (5) Un bloc dans la synthèse du GlcCer peut conduire à des défauts importants dans le développement des plantes, comme le montrent des mutants d'Arabidopsis avec une croissance anormale des racines primaires et incapables à se développer jusqu’aux étapes reproductives. Les interactions potentielles entre GlcCer et les machineries de transport sont discutés, ainsi que les mécanismes cellulaires qui sont potentiellement déclenchés dans les cellules végétales pour compenser une perturbation de la biosynthèse du GlcCer. / The role of lipids as molecular actors in protein secretion is not well understood in plants. Glucosylceramide (GlcCer) is synthesized by Glucosylceramide Synthase (GCS) in plants and constitutes a key complex sphingolipid in membranes, but little is known about the plant cellular requirements for GlcCer. This study relied upon the block of GlcCer biosynthesis, by the use of inhibitors in tobacco and Arabidopsis, and the production of Arabidopsis mutants, to determine the impact of GlcCer biosynthesis on plant cell endomembrane dynamics. In a comprehensive approach that included lipid biochemistry, live cell imaging, ultrastructural studies by Transmission Electron Microscopy, and whole plant developmental studies, we have gained a better understanding of the impact of GlcCer in plant cells that can be summarised as follows: (1) Based on theoretical analysis and live-cell microscopy the GCS is located to the Endoplasmic Reticulum (at the beginning of the secretory pathway) in plant cells, (2) PDMP is a specific inhibitor of GCS in plants, (3) Disruption of GlcCer biosynthesis using PDMP and genetic approaches showed that GlcCer is important for normal protein trafficking and endomembrane dynamics, notably in the maintenance of Golgi structure, (4) The regulation of protein trafficking by the synthesis of GlcCer could be critical in the establishment and maintenance of cell polarity, as suggested by defects in the localisation of polar markers in Arabidopsis treated with PDMP, and (5) A block in GlcCer synthesis may be conducive to severe defects in plant development, as Arabidopsis mutants showed abnormal primary root growth and inability to develop to reproductive stages. Potential interactions between GlcCer and the transport machineries are discussed, as well as cellular mechanisms that may be set off following a disruption of GlcCer biosynthesis in plant cells.

Influence des interactions entre espèces végétales sur les relations plantes-pollinisateurs: cas de la compétition induite par la présence d'espèces anémophiles sur l'attractivité aux pollinisateurs d'espèces entomophiles Les traits d'attractivité aux pollinisateurs (fleurs et récompenses associées) d'espèces végétales entomophiles peuvent être sensibles aux variations de ressources dans le milieu (azote, phosphore). Puisque la compétition entre plantes peut modifier la disponibilité et la quantité de ces ressources, nous nous sommes intéressés à son effet sur les traits d'attractivité aux pollinisateurs, via la présence d'espèces végétales anémophiles. Nous avons démontré que la présence d'une espèce anémophile compétitive réduisait la production totale de fleurs, la vitrine florale et la quantité totale de sucre allouée au nectar chez une espèce entomophile. Cette diminution est d'autant plus forte que l'espèce anémophile est compétitive. En étudiant les visites de pollinisateurs sur une espèce entomophile en compétition avec une espèce anémophile, nous avons pu observer une diminution du nombre de visites, en relation avec une diminution de la production totale de fleurs et de la vitrine florale. Ainsi, bien que n'interagissant pas directement avec les pollinisateurs, les espèces anémophiles peuvent moduler les interactions plantes-pollinisateurs via des relations de compétition. Cette thèse soulève de nouvelles perspectives pour l'étude des réseaux plantes-pollinisateurs, qui se focalisent généralement sur les plantes entomophiles, en les ouvrants à l'ensemble de la communauté végétale. / Attractiveness traits of insect-pollinated plants to pollinators (i.e. flowers and associated rewards) can be sensitive to variations of resources (e.g. nitrogen, phosphorous). As competition between plants can modify resource availability, we studied its effect on insect-pollinated plants and their floral traits involved in attractiveness to pollinators, especially in presence of wind-pollinated plants. We showed that the presence of a competitive wind-pollinated species could reduce total flower production, floral display size and total sucrose allocated to nectar of insect-pollinated species. Especially, the stronger the competitor, the stronger is the effect on floral traits. The study of wild pollinators’ visits on an insect-pollinated plant in competition with a wind-pollinated plant revealed a decrease in the number of visits associated to the decrease of floral display size and total flower production. Therefore, even though they do not interact directly with pollinators, wind-pollinated plant species can modulate plant-pollinator interactions through competitive interactions. This thesis raises new perspectives for the study of plant-pollinator networks, which are generally focused on insect-pollinated plants, by opening them up to the whole plant community.

Dans les travaux de cette thèse, des fibres extraites de la plante de chanvre et des agro-composites polypropylène renforcés par des fibres courtes ont été étudiés. Des essais de caractérisations expérimentales alliés à une modélisation numérique ont permis de comprendre et de déterminer leurs comportements mécaniques en tenant compte des considérations géométriques, des défauts naturels ainsi que la taille des fibres. De part leur nature, les fibres unitaires et les faisceaux de chanvre ont une structure, une forme et une composition complexe influençant leur comportement et leurs propriétés mécaniques. Les études menées dans cette thèse ont montré l’influence des conditions de cultures et de la variété de chanvre sur les propriétés des fibres et des agro-composites. Concernant l’agro-composite, d’autres méthodes expérimentales à la fois optique et macroscopique ont été utilisées pour la caractérisation de son comportement. La méthode de corrélation d’images sous diverses sollicitations mécaniques a mis en lumière l’hétérogénéité du comportement local de ces matériaux, montrant ainsi la non-homogénéité des propriétés mécaniques. Une étude complémentaire a montré l’influence de la répartition des fibres et du processus de fabrication des agro-composites sur l’endommagement et la rupture du matériau / In this thesis, fibres extracted from hemp plant and bio-composites polypropylene reinforced by short hemp fibres was investigated. Experimental studies coupled to numerical modelling have enabled to understand and determined their mechanical behaviour taking into account the geometrical shape, the natural defects and the size of hemp fibres. Microscopic experimental method has enabled to characterize the unitary fibre behaviour independently of fibre bundles. Due to their vegetal origins, hemp unitary fibres and bundles present a complex morphology and structure which have an impact on the mechanical properties of composite. Studies carried out the effect of the growing conditions and hemp variety on the fibre behaviour.For the bio-composite material, optical and macroscopic experimental characterization methods were used in order to determine the behaviour of a polypropylene PP reinforced by hemp fibres. The imaging correlation method is also used to analyse the local behaviour showing the heterogeneity of PP/hemp fibres reinforced material. Moreover, complementary work showed the impact of the fibre distribution and the manufacturing process on the composite properties and the damage initiation and growth

La nutrition constitue l'un des facteurs déterminants du développement ou de la prévention de diverses pathologies. Parmi les trois classes de nutriments majeurs, les lipides alimentaires occupent une place essentielle dans cette relation nutrition-santé puisque leur déséquilibre qualitatif est impliqué dans l'incidence des maladies cardiovasculaires. L'importance de l'équilibre alimentaire justifie le développement de produits fonctionnels au profil nutritionnel amélioré. En parallèle, suite à la prise de conscience de l'impact environnemental de la production alimentaire, il est aujourd'hui important d'inscrire le choix des matières premières et des procédés dans une démarche de développement durable.Dans ce contexte, les travaux menés durant cette thèse concernent tout d'abord l'amélioration des propriétés nutritionnelles d'une matière grasse végétale tartinable par réduction de sa teneur en acides gras (AG) saturés délétères, mais également la limitation de son impact environnemental par réduction des ingrédients issus de la filière palme. La mise au point d'un procédé d'interestérification enzymatique vise à ajuster les propriétés rhéologiques du produit sans modifier le profil global en AG, et sans utiliser de solvants ou produits chimiques grâce à l'action d'un biocatalyseur (lipase). Ces travaux ont conduit au développement jusqu'au stade pilote d'un substitut interestérifié par voie enzymatique permettant de réduire la teneur en AG saturés délétères de 65% et l'utilisation de dérivés d'huile de palme de 70% tout en maintenant une fonctionnalité similaire au produit actuel. En parallèle, un procédé enzymatique à également été exploité dans l'étude d'une nouvelle méthode d'analyse de la régiodistribution : l'évaluation des sélectivités de la lipase de Rhizopus oryzae a montré son potentiel pour l'analyse de la position sn-2 des triacylglycérols contenant des AG à chaines moyennes. / Nutrition is one of the main factors contributing to various diseases occurrence or prevention. Among the three major types of nutrients, dietary lipids are essential in this nutrition-health relationship since lipid disorder is associated with an increased risk of cardiovascular diseases. Thus, the importance of a healthy diet explains the development of functional foods with improved nutritional properties. Furthermore, with environmental impact of food production being a growing concern for consumers, selection of raw materials and processes should meet the requirements for sustainable development. In this context, this work concerns the improvement of the nutritional properties of a vegetable oil spread by reducing its unhealthy fatty acids (FA) content, but also the limitation of its environmental impact by minimizing the use of palm oil products. An enzymatic interesterification process has been developed to adapt rheological properties without modifying FA profile nor using solvents and chemical products by action of a biocatalyst (lipase). This work led to the pilot-scale development of an enzymatically interesterified substitute allowing to reduce the unhealthy FA content by 65%, and the use of palm oil products by 70% while keeping a functionality similar to the current product.At the same time, an enzymatic approach has also been used in the investigation of a new method for regiodistribution analysis. Thus, Rhizopus oryzae lipase appeared to be a good candidate for the sn-2 position analysis of triacylglycerols containing medium chain fatty acids.