Résumé : The management of marine fish stocks has stayed non-spatial, considering spatial distributions and their consequences on demography as implicit. But the impacts of climate change and the anthropisation of habitats now require to consider spatial procedures explicitly. The work presented here starts with the question of evaluating population abundance, which requires the modelling of spatial distributions (section 1). Then an ecological understanding of the multi-scale nature of distributions is investigated (section 2). Last, we study how demographic population dynamics depends on the spatial organisation of life cycles (section 3). In this work, the approach has been to combine data acquisition at sea with statistical characterisation and modelling. The application of geostatistics to fisheries survey data provided a solution to abundance evaluation and mapping for many different survey designs. A variety of models were implemented (stationary, non-stationary, non-linear, multivariate, spatio-temporal), depending on the statistical characteristics of the data and the problem posed. Sampling bias were identified by combining different survey methods. New procedures for assessing stocks based on indicators including spatial ones were developed, which prepared for ecosystem assessments. (...)
La gestion des stocks de poissons marins est longtemps restée a-spatiale, considérant implicites les mécanismes d’organisation spatiale qui soutiennent la distribution géographique des ressources et leur dynamique démographique. Mais l’impact du changement climatique et l’anthropisation des habitats nécessitent d’en tenir compte explicitement. Partant de questions d’évaluation qui ont nécessité la modélisation des distributions spatiales (section 1), le déterminisme écologique de ces distributions a ensuite été abordé à différentes échelles (section 2) puis ont été envisagées les conséquences de l’organisation spatiale sur la dynamique démographique des populations (section 3). L’approche scientifique suivie intègre l’acquisition de données à la mer, la caractérisation statistique et la modélisation. L’application de la géostatistique aux données des campagnes halieutiques permet de proposer une solution à l’estimation d’abondance et la cartographie pour une variété de plans d’échantillonnage. Différents modèles sont mis en oeuvre (stationnaires, non-stationnaires, non-linéaires, multivariés, spatio-temporels) en fonction du comportement des données et du problème posé. Des biais d’échantillonnage sont identifiés en combinant différentes méthodes d’échantillonnage. Des procédures nouvelles d’évaluation de stocks à partir d’indicateurs dont des indicateurs spatiaux sont développées, qui préparent à l’évaluation des écosystèmes. (...)

Droits : Ifremer, UPMC
http://archimer.ifremer.fr/doc/00013/12410/9197.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00013/12410/

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Different applications of linear elasticity in structural geology are presented in this thesis through the development of three types of numerical computer codes. The first one uses forward modeling to study displacement and perturbed stress fields around complexly faulted regions. We show that incorporating inequality constraints, such as static Coulomb friction, enables one to explain the angle of initiation of jogs in extensional relays. Adding heterogeneous material properties and optimizations, such as parallelization on multicore architectures and complexity reduction, admits more complex models. The second type deals with inverse modeling, also called parameter estimation. Linear slip inversion on faults with complex geometry, as well as paleo-stress inversion using a geomechanical approach, are developed. The last type of numerical computer code is dedicated to restoration of complexly folded and faulted structures. It is shown that this technique enables one to check balanced cross-sections, and also to retrieve fault chronology. Finally, we show that this code allows one to smooth noisy 3D interpreted faulted and folded horizons using geomechanics.
Différentes applications de l'élasticité linéaire en géologie structurale sont présentées dans cette thèse à travers le développement de trois types de codes numériques. Le premier utilise la modélisation directe pour étudier les déplacements et champs de contraintes autour de zones faillées complexes. On montre que l'ajout de contraintes inégalitaires, telles que la friction de Coulomb, permet d'expliquer l'angle d'initiation des dominos dans les relais extensifs. L'ajout de matériaux hétérogènes et d'optimisations, telles la parallélisation sur processeurs multi-coeurs ainsi que la réduction de complexité des modèles, permettent l'étude de modèles beaucoup plus complexes. Le second type de code numérique utilise la modélisation inverse, aussi appelée estimation de paramètres. L'inversion linéaire de déplacements sur les failles ainsi que la détermination de paléo-contraintes utilisant une approche géomécanique sont développées. Le dernier type de code numérique concerne la restauration de structures complexes plissées et faillées. Il est notamment montré qu'une telle méthode permet de vérifier l'équilibre de coupes géologiques, ainsi que de retrouver la chronologie des failles. Finalement, nous montrons que ce même code permet de lisser des horizons 3D faillés, plissés et bruités en utilisant la géomécanique.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00537899

tel-00537899
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00537899/file/thesemaerten.pdf

Éditeur(s) : Elsevier
Résumé : The rapid development of the albacore tuna (Thunnus alalunga) driftnet fishery in the Pay of Biscay (Atlantic ocean, France) has incited European management authorities to ask for a study of its ecological impact on populations of common dolphins and striped dolphins. A programme with onboard observers has been led during 1992 and 1993, and a sighting survey has allowed the evaluation of the abundances of fractions of populations in the studied area. For the population of common dolphins, the biological parameter estimation has allowed the building of a discrete age-structured model based on a Leslie matrix. Sensitivity studies have been conducted using four model parameters (age of first reproduction, interval between births, juvenile and adult survival rates). Results show that the increase rate of the population presents the highest sensitivity versus adult survival rate and, in second place versus the interval between births.
Le développement rapide de la pêche au thon germon (Thunnus alalunga) au filet maillant dérivant dans le golfe de Gascogne a incité les instances de gestion européenne à demander une étude de son impact écologique sur les populations de dauphin commun et de dauphin bleu et blanc. Des observateurs embarqués à bord ont mené au cours des années 1992 et 1993 une campagne d'échantillonnage sur un parcours linéaire, ce qui a permis d'estimer l'abondance des fractions de populations présentes sur la zone étudiée. Pour la population de dauphins communs, l'estimation des paramètres biologiques a permis de construire un modèle à pas discret structuré en âge faisant appel à une matrice de Leslie. Des études de sensibilité ont été réalisées selon quatre paramètres du modèle; âge de première mise bas, intervalle entre mises bas, taux de survie des juvéniles, taux de survie des adultes sur les deux sexes confondus. Les résultats montrent que le taux d'accroissement de la population présente la plus forte sensibilité, en fonction du taux de survie des adultes avec, en deuxième ordre, l'intervalle entre mises bas.
Aquatic Living Resources (0990-7440) (Elsevier), 1998-11 , Vol. 11 , N. 6 , P. 359-369

Droits : 1998 Published by Elsevier SAS
http://archimer.ifremer.fr/doc/1998/publication-865.pdf
DOI:10.1016/S0990-7440(99)80001-1
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/865/

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : L’agriculture aux Antilles, depuis la période coloniale, est orientée vers quelques monocultures, de la canne à sucre à la banane en passant par le coton et le café (Lasserre, 1961). Aux côtés de cette agriculture exportatrice, les agrosystèmes multi-espèces sont aussi très anciens mais ont longtemps fonctionné de façon isolée et sur une base empirique notamment à travers les jardins familiaux ou "jardin créole" (Degras, 2005). De plus en plus, l'intérêt, voire la nécessité d'une diversification professionnelle de l'activité agricole aux Antilles est admise, reconnue voire soutenue compte tenu des impasses agronomiques, environnementales ou économiques L’insularité d’un territoire entraine de nombreux conflits d’usage dans la gestion du capital foncier. La nécessité de terres à bâtir dans un contexte d’augmentation de la population, la nécessité de protection de la forêt tropicale, des forêts marécageuses de mangroves et des zones à proximité des rivières amènent de nombreuses questions en matière d’aménagement et de gestion des territoires surtout lorsqu’ils sont exigus. L’agriculture est un secteur consommateur d’espace et ce pour l’ensemble des productions agricoles Aux Antilles, l’agriculture connaît de lourds héritages avec la prépondérance des cultures destinées à l’exportation et gourmandes en surfaces, la canne à sucre et la banane. La gestion des territoires mais aussi des pratiques agricoles sont très clairement remises en cause depuis la crise médiatique de la chlordécone en 2002 et les années suivantes par les successives interdictions prononcées par arrêtés préfectoraux depuis la crise sociale de 2009 décriant les cultures d’exportation pour leur caractère polluant et intensif et appelant à un retour aux productions locales plus respectueuses de l’environnement. Les systèmes productifs sont sans cesse en évolution. Ces changements sont le reflet des choix productifs effectués par les exploitants et par des pratiques agricoles mises en œuvre. L’analyse du système se fera de manière à identifier les spéculations initiales et leurs évolutions au cours de la dernière décennie. La diffusion spatiale de ces pratiques agricoles ne s’effectue pas linéairement car, dans les systèmes productifs, le phénomène est bien plus complexe dont la compréhension nécessite la prise en compte (i) des interactions entre les acteurs et (ii) de l’aspect temporel. L’émission d’un message informatif évolue dans le temps ainsi que les acteurs et leurs interactions sur le territoire. Même si les agriculteurs sont soumis à des facteurs exogènes communs à l’ensemble de leur exploitation, ils sont tout de même concernés par des influences provenant des réseaux au sein desquels ils sont insérés. Le processus classique de diffusion des pratiques agricoles est résumé par la courbe logistique (Hägerstrand, 1967). Sur le territoire, la situation d’adoption de pratiques n’est pas homogène. Pour une compréhension et une anticipation quant à l’évolution du territoire, l’ensemble des DOM antillais sera sujet à étude. Dans un premier temps, l’analyse des spéculations des systèmes multi-espèces à travers une analyse exploratoire des données permettra de mieux appréhender les dynamiques spatiales perceptibles sur le territoire et ce en fonction du type de production agricole. Pour modéliser la dynamique spatiale de diffusion des choix, il faudra envisager une combinaison de plusieurs approches géographiques pour une meilleure compréhension de la situation et ce en fonction de la complexité du système multi-espèces proposé au sein d’une même exploitation. Il s’agit par la géographie historique de s’intéresser aux changements survenus dans les modèles agricoles au cours du temps en d’étudier l'utilisation des terres agricoles au cours de la dernière décennie (approche diachronique) et la photographie du paysage agricole aux Antilles Françaises (approche synchronique). Ces deux approches synchroniques et diachroniques, révèlent respectivement les corrélations entre plusieurs éléments qui se trouvent dans un même lieu à une période donnée et met l'accent sur les processus de l'activité agricole qui sous-tendent les changements dans les modèles géographiques. La diffusion d’une pratique peut être analysée tout d’abord temporellement (Rogers, 1983) en estimant qu’il n’existe pas de différenciation spatiale dans le phénomène. Dans un deuxième temps, la considération de la dimension spatiale (Hägerstrand, 1967) dans l’étude de la diffusion devient primordiale pour l’étude de diffusion d’une pratique agricole dans des territoires diversifiés même s’ils sont insulaires et exigus. Les processus de diffusion spatiale sont perceptibles à différentes échelles spatiales (Aber, 1972) et il s’agit de déterminer les échelles d’études les plus pertinentes pour clarifier le phénomène : de l’échelle régionale à l’échelle locale (Morrill, 1970). La difficulté est de sélectionner la meilleure échelle pour établir un modèle de diffusion spatio-temporelle (Morrill, 1970). Il s’agira, dans la présente étude, d’opter pour une analyse en « time-geography » (Chardonnel, 2001) à savoir une analyse des réactions des individus dans le temps et l’espace : le comportement des agriculteurs face à leur pratique de 2000 à aujourd’hui et la diffusion spatio-temporelle de ces pratiques agricoles sur le territoire. L’objectif principal de la thèse est de comprendre et de modéliser les processus de diffusion spatiale des pratiques agricoles dans les systèmes productifs multi-espèces aux Antilles françaises. Il s’agira de retracer l’apparition des pratiques agricoles de la dernière décennie des agriculteurs n’ayant pas de mono-spéculation mais développant des systèmes productifs multi-espèces et touchant par conséquent différents secteurs agricoles (banane, canne, élevage, maraîchage…) et tout cela dans une même exploitation agricole. L’enjeu sera d'identifier les différents évènements significatifs survenus et subis par les différentes filières agricoles concernées et les producteurs, évènements marquants intervenus au cours de la période, tant climatiques, parasitaires, qu'organisationnels, structurels, réglementaires, marchands ou sociaux. Chaque agriculteur souhaite faire converger son système de production vers ses objectifs productifs en tenant compte des évolutions contextuelles d’exercice de son activité et ce, en fonction de l’offre technologique disponible dans la période correspondante. Il s’agira d’établir un modèle spatio-temporel de diffusion d’pratiques agricoles en tenant compte des facteurs moteurs et facteurs barrières à l’adoption et en donnant des poids différents aux différents facteurs d’influence. L’adoption de pratiques agricoles dépend de la situation géographique de l’exploitation, de la distance par rapport à l’innovateur : le principal déterminant spatial de l’adoption dans les filières de diversification, moins sujettes à un message technique unilatéral prodigué pour des filières très structurées, est l’effet de « mimétisme » (Girard, 1961). Cette adoption dépend également de l’interconnexion entre les différents acteurs de filière. Ce lien n’est peut-être pas nécessairement lié à la proximité géographique des individus mais à une proximité sociale résultant de l’appartenance à un ou plusieurs réseaux sociaux (Granovetter, 1983). L’accessibilité à l’information et la réaction de l’agriculteur face aux changements de pratiques dépend de son appartenance à un groupe social. Dans des filières très bien structurées (canne à sucre et banane), le message technique diffusé est homogène à toute la population et est influencé grandement par des facteurs exogènes à l’exploitant. La dimension spatiale et les réseaux sociaux sont des facteurs influençant les choix des exploitants et ce selon le type d’exploitations (monoculture ou multi-espèces). Actuellement, il semblerait que ce soit le type d’exploitation (taille et localisation) qui influence le choix de l’exploitation dans l’adoption d’innovation en milieu bananier (Mantran, 2011). A partir des techniques d’exploration des données, on pourra aboutir à la mise au point d’un modèle explicatif de la diffusion d’informations et ce probablement par type de production. Cette étude permettra une meilleure connaissance du territoire et de ses dynamiques spatiales agricoles.
Doctoriales du CEREGMIA
Cayenne, Guyane, France

hal-01458425
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01458425
PRODINRA : 384817

Éditeur(s) : EDP Sciences
Résumé : Marine Protected Areas (MPA) are often contemplated as a tool for the sustainable management of exploited resources and ecosystem conservation. This paper proposes an approach to establish a statistical diagnostic of the effects of MPAs on fish assemblages, and define corresponding ecological indicators. This requires choosing relevant variables (abundance, diversity, demographic parameters..) and appropriate statistical methods. The study was based on data from the Abore reef Reserve in New Caledonia. Two sets of methods: 1-inferential linear models (ANOVA, GLM): 2- Partial Least Squares (PLS) methods of regression, were used to test the effects of this MPA. PLS enabled us to test simultaneously within a model, density, species richness, biomass and mean size variables of fish community to retain the most sensitive and relevant ones. Habitat variability was also taken into account in these models. Species were grouped according to several criteria: 1-feeding habit; 2- taxonomy; 3-mobility; 4-adult size; 5-demographic strategy. No significant effect of the opening of the Abore reef to fishing was found for mobility. Feeding habit was the only criterion for which the results from the inferential models and PLS showed a significant effect of reserve status for all variables. Species richness, density, and to a lesser extent mean size, were sensitive to the removal of reserve status. but not biomass. Results from ANOVA and PLS regression were consistent but the latter allows a more holistic approach as it integrates all variables within a single model.
Les Aires Marines Protégées (AMP) sont de plus en plus considérées comme des mesures de gestion alternative permettant à la fois une gestion durable des ressources exploitées et la conservation des écosystèmes. Nous proposons une approche pour définir des indicateurs synthétiques et permettre un diagnostic statistique de l'effet des AMP sur les peuplements. Ce travail passe par le choix de variables pertinentes (abondance, richesse spécifique, paramètres démographiques, etc.) et de méthodes statistiques appropriées. Cette étude a été réalisée sur la réserve du récif Aboré en Nouvelle-Calédonie. Les données issues de deux campagnes scientifiques menées sur ce récif sont utilisées pour tester globalement l'effet des AMP grâce à des modèles linéaires inférentiels (ANOVA, GLM), et par des méthodes de régression PLS (Partial Least Squares). Ces dernières permettent de confronter dans un même modèle quatre variables (densité, richesse, biomasse et taille moyenne des poissons), afin de retenir les plus sensibles et les plus pertinentes pour l'évaluation de l'impact de la réserve. La variabilité de l'habitat est également prise en compte dans la modélisation. Les espèces sont regroupées selon plusieurs critères: 1- le régime alimentaire; 2- la taxonomie; 3- la mobilité; 4- des caractéristiques démographiques; 5- des caractéristiques de taille. Les espèces, quel que soit leur mobilité, n'apparaissent pas affectées par l'ouverture à la pêche du récif Aboré, qu'elles soient sédentaires ou très mobiles. Seul le critère trophique révèle un effet du changement de statut Réserve/Non Réserve pour toutes les variables, à la fois d'après les modèles inférentiels et les régressions PLS. Les résultats des modèles inférentiels et des régressions PLS montrent que la richesse spécifique et la densité sont les variables les plus sensibles à l'impact de l'ouverture à la pêche. La taille moyenne est également bien modélisée sur l'ensemble des résultats mais pas la biomasse. Les résultats d'ANOVA et de régression PLS sont cohérents mais la régression PLS permet d'intégrer toutes les variables dans un même modèle
Aquatic Living Resources (0990-7440) (EDP Sciences), 2004-04 , Vol. 17 , N. 2 , P. 139-149

Droits : EDP Sciences, IFREMER, IRD 2004
http://archimer.ifremer.fr/doc/2004/publication-398.pdf
DOI:10.1051/alr:2004022
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/398/

Éditeur(s) : HAL CCSD Institut Henri Poincaré-Nonlinéaire Publications
Résumé : International audience
Depuis quelques décennies, l'énergie éolienne connaît une croissance considérable. Cependant cette énergie est dépendante de la vitesse du vent variant en intensité sur des échelles de temps qui incluent l'année, la journée à quelques secondes. Il est donc fondamental de bien parvenir à comprendre et décrire le caractère non-linéaire et stochastique de ces fluctuations dans la production électrique issue des éoliennes. L'objectif de ce travail est de caract'eriser les fluctuations d'une série temporelle de production éolienne. Dans un premier temps, nous vérifions l'utilisation de la loi de Taylor, relation de puissance entre l'écart-type et la moyenne. Cette relation fut observée en écologie, en finance, dans les sciences du vivant et pour des données de traffic internet. De récents travaux fournissent des hypothèses d'explication quant à l'origine de cette loi cite{Agata2010,Kendall2011}. L'exposant alpha caractérise le type de dynamique du processus considéré et varie entre 1/2 et 1. Dans notre cas d'étude, l'estimation de l'exposant alpha est proche de 1. Quand alpha=1, les processus considérés sont à invariance d'échelle cite{eisler2008}. Pour mettre en évidence les propriétés d'invariance d'échelle de notre série temporelle, nous effectuons une analyse multifractale pour estimer la fonction exposant d' échelle l'aide des moments d'ordre $q$ de l'incrément temporel des données de production éolienne $Delta P=P(t+ au)-P(t)$, telle que $<(Delta P_ au)^q>simeq au^{zeta(q)}$ cite{Schertzer1997}. La fonction $zeta(q)$ est concave et non-linéaire: plus elle est concave, plus la série analysée sera intermittente. Nous montrons que la série temporelle de la production éolienne considérée est intermittente et possède des propriiétés multifractales. De plus le modèle de cascades aléatoires log-normal se révèle pertinent pour décrire ces fluctuations.
Compte-rendus de la 15ème Rencontre du non-linéaire

hal-01527884
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01527884

Éditeur(s) : Université des Antilles Études caribéennes
Résumé : Cozumel es el principal puerto de cruceros en México, de acuerdo a la Secretaría de Turismo del estado de Quintana Roo en 2013 recibió a 2,753,608 visitantes que llegaron por esta vía. De acuerdo a la importancia estratégica del destino, el objetivo de este trabajo fue determinar el efecto multiplicador del consumo realizado por este tipo de visitantes. Con la información obtenida en 370 cuestionarios aplicados en julio y agosto de 2014 se realizó regresiones lineales entre el gasto realizado en el destino y el nivel de ingreso de los visitantes de cruceros, con ese indicador se determinó la Propensión Marginal a Consumir en el destino y se aplicó los preceptos teóricos para determinar el efecto multiplicador del gasto. Para el procesamiento de la información se usó el método de Mínimos Cuadrados Ordinarios y los test de errores de especificación t estadística y el test F, que permiten determinar la significancia estadística de las variables planteadas. Para finalizar se identificó el multiplicador en los principales sectores de bienes en donde consumen estos visitantes. Los hallazgos muestran que el gasto realizado por el visitante de cruceros mantiene una relación directa con el nivel de ingreso de estos, y al obtenerse R2 débil permite suponer que existen variables no consideradas en este estudio, y que tienen mayor impacto en la determinación de la cantidad del gasto que realizan en este destino.
Cozumel est le plus grand port de croisière du Mexique. Selon le ministère du Tourisme de l'État de Quintana Roo, Cozumel a reçu 2 753 608 visiteurs en 2013. Le but de cette étude est de déterminer l'effet multiplicateur de la consommation de ces visiteurs. L’effet multiplicateur des dépenses a été déterminé en croisant des informations collectées à partir de 370 questionnaires en juillet et août 2014, des régressions linéaires entre les dépenses effectuées sur la cible et le niveau de revenu des visiteurs de croisière, et l’indicateur de la Propension Marginale à Consommer (MCO). La méthode de traitement de l'information des Moindres Carrées Ordinaires et d’erreur de spécification, statistique de test t et test F a été utilisée pour déterminer la signification statistique des variables soulevées. Le multiplicateur a été déterminé à partir de l’identification des principaux secteurs où les visiteurs consomment les biens. Les résultats montrent que les dépenses faites par les visiteurs de croisière ont une relation directe avec le niveau de revenu de ces derniers, mais il n'a pas été possible d'obtenir un représentant pour le modèle R2, ce qui suggère qu'il existe d’autres variables, non prises en compte dans cette étude, qui ont un plus grand impact dans la détermination du montant des dépenses effectuées.
Cozumel
Mexique

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
urn:doi:10.4000/etudescaribeennes.7522
http://journals.openedition.org/etudescaribeennes/7522

Résumé : La thèse est consacrée à la recherche des catastrophes marines (tsunamis, ondes de tempête) dans les Antilles françaises, en utilisant des modèles analytiques et numériques de mécanique des fluides. L'accent est mis sur le développement de modèles de mouvement de glissements de terrain et des vagues causées par ces glissements. Le modèle le plus simple du glissement de terrain «solide block» est utilisé pour évaluer les caractéristiques des flux pyroclastiques du volcan Soufrière-Hills (Montserrat). Un modèle plus complexe de modélisation de glissement de terrain (modèle de Savage-Hutter) a été étudié analytiquement, donnant ainsi une nouvelle famille de solutions exactes décrivant le mouvement de l'écoulement par gravité non linéaire dans une vallée ou dans un canyon sous-marin. Le modèle comprend des ondes simples (Riemann waves),le cas d'un barrage qui cède (dam-break problem), des solutions auto-similaires dans la M-fonne et « chapeaux paraboliques ». Grâce à la théorie linéaire de l'eau peu profonde nous avons étudié le processus de génération de tsunamis par des glissements de terrain de volume variable, se déplaçant à une vitesse variable dans un bassin de profondeur variable. Dans le cas d'un fond marin particulier (cas sans "réflexion"), les phénomènes de résonnance ont été étudiés dans un bassin à profondeur variable. Nous avons utilisé des méthodes numériques pour la résolution non-linéaire des équations des eaux peu profondes afin d'analyser des catastrophes marines réelles (les ondes de tempête causées par le cyclone Lili en 2002, le tsunami volcanique de 2003 à Montserrat) et probables (un tsunami prés des côtes de la Martinique). Des données sur les catastrophes
The dissertation is devoted to research in the field of marine natural hazards (tsunamis, storm surges) in the French West Indies, using analytical and numerical models of fluid mechanics. Emphasis is placed on the development of models of landslide motion and generated tsunami waves. The simple "solid block" model is used to evaluate the characteristics of pyroclastic flow Soufriere Hills volcano (Montserrat). The "fluid model" of a landslide (so called Savage-Hutter model) is studied analytically; within this model a new family of exact solutions that describe the motion of nonlinear gravity flow in a valley or underwater canyon is found: nonlinear Riemann wave, dan break problem, self-similar solutions (M - wave and parabolic cap). In the framework of the linear shallow water theory the process of generation of tsunami waves by landslides of variable volume moving with variable velocity above the basin of variable depth is studied. For the specific bottom profile ("reflectionless" one) the resonant phenomena is investigated in the basin of variable depth. Numerical methods are used to analyze marine hazards: historical (storm surges, caused by Cyclone LILI in 2002; volcanic tsunami 2003 on Montserrat) and possible events (possible tsunami of the coast of Martinique). Various data on marine natural disasters are obtained during field surveys (volcanic tsunami in 2003, stonn surges caused by Hurricane Dean in 2007). Designed catalogs of tsunamis and storm surges are created based on results of numerical modeling and field studies; some statistical analysis is perfomed

http://www.theses.fr/2011AGUY0435/document

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : A section of ancient fast-spreading ocean crust was sampled at Wadi Gideah, located in the Wadi Tayin Massif of the Oman ophiolite. This sample suite was used for generating a coherent data set combining various petro-geochemical and structural investigations, with the aim of building a reference section for advancing our understanding of crustal accretion processes at fast-spreading mid-ocean ridges. Additionally, this study focuses on one outcrop that represents part of the fossil axial melt lens (AML).Major and trace element analyses reveal a trend of chemical evolution up section in the lower crust, with a marked difference between the layered gabbros and the foliated gabbros above. Petrological modeling shows that the chemical evolution up section can be produced by hydrous fractionation crystallization, with melt H2O contents of ~0.8 wt% and 0.8 to 1.2 wt% for the lower and upper crust, respectively. Together with the observed very steep bulk Zr/Hf vs. Zr gradient, high F and Cl content of magmatic amphibole, general Nb-Ta depletion of melts compared with NMORB, and high Sr87/Sr86 ratio compared with modern fast-spread crust, this suggests that Wadi Gideah layered gabbros were accreted by crystallization of ascending melts in sills, in a context of subduction initiation. The distinct changes in chemical trends and average grain size at the layered to foliated gabbro transition are tentatively explained by enhanced hydrothermal cooling deeper than the AML. The gabbro/dike transition displays complex structural and lithological relationships that, together with fractional crystallization modeling, point to episodic vertical movements of the AML. Plagioclase crystallographic preferred orientations (CPO) measured over the whole gabbro section are always consistent with magmatic flow. The CPO strength generally increases downward, with more scattering in the layered gabbro section. From the top to the bottom of the layered gabbros, CPO become progressively more prolate, possibly reflecting increasing shear induced by active mantle flow underneath.Wadi Gideah lower crust recorded a formation history consistent with a hybrid accretion model, combing several processes such as downward magmatic flow and/or upward melt migration in the upper foliated gabbros, sill intrusions in the layered gabbros, and deep hydrothermal circulation. The latter was presumably focused in channels, preserved today as several, up to 100 m wide zones of extensively altered former layered gabbro, cross-cutting the magmatic layering. These metagabbros display significantly higher Sr87/Sr86 ratio, late stage magmatic phases, and evidence for high temperature partial melting.
Une coupe d'ancienne croute océanique rapide a été échantillonnée dans le Wadi Gideah, situé dans le Massif de Wadi Tayin de l'Ophiolite d'Oman. Cette série d'échantillons a permis de générer un jeu de données cohérent, combinant des études pétro-géochimiques et structurales, dans le but de construire une coupe de référence pour mieux contraindre notre compréhension des processus d'accrétion crustale aux dorsales océaniques rapides. Ce travail intègre aussi l'étude détaillée d'un affleurement représentant en partie la lentille magmatique axiale (LMA) fossile.Les analyses d'éléments majeurs et traces révèlent une évolution chimique dans la croûte inférieure, avec une nette différence entre les gabbros lités et les gabbros foliés sus-jacents. La modélisation pétrologique montre que l'évolution chimique vers le haut peut être produite par cristallisation fractionnée hydratée, avec des teneurs en H2O des magmas de ~0.8 wt% dans la croute inférieure et 0.8 to 1.2 wt% dans la croute supérieure. Combiné aux forts gradients de Zr/Hf vs. Zr, aux teneurs élevées de F et Cl dans les amphiboles magmatiques, à l'appauvrissement général en Nb-Ta des magmas comparé aux NMORB, et aux rapports Sr87/Sr86 élevés comparés à la croûte rapide moderne, ceci suggère que les gabbros lités du Wadi Gideah ont été formés par la cristallisation des magmas ascendants dans des sills, dans un contexte d'initiation de subduction. Les changements de signature géochimique et de taille de grain à la transition entre gabbros lités et gabbros foliés témoignent possiblement d'un fort refroidissement hydrothermal plus profond que la LMA. La transition complexe filonien/gabbro montre des relations structurale et lithologiques complexes, qui, combinées o la modélisation de la cristallisation fractionnée, traduisent les mouvements verticaux épisodiques de la LMA. Les orientations préférentielles cristallographiques (OPC) des plagioclases mesurées sur l'ensemble de la coupe dans les gabbros témoignent toujours d'une déformation magmatique. L'intensité des OPC a tendance à augmenter vers le bas, avec une plus forte variabilité dans les gabbros lités. Dans les gabbros lités, les OPC sont de plus en plus linéaires vers le bas, résultant possiblement d'un cisaillement plus fort induit par l'écoulement actif du manteau sous-jacent.La croûte inférieure dans le Wadi Gideah a enregistré une histoire compatible avec un modèle d'accrétion hydride, combinant plusieurs processus tels que l'écoulement magmatique vers le bas et/ou la migration de liquides magmatiques vers le haut dans les gabbros foliés supérieurs, l'intrusion de sills dans les gabbros lités, et une circulation hydrothermale profonde. Cette dernière était probablement concentrée dans des chenaux, préservés aujourd'hui sous la forme de plusieurs zones, dont l'épaisseur atteint 100 m, de gabbros lités fortement altérés, recoupant le litage magmatique. Ces métagabbros ont des rapports Sr87/Sr86 élevés, comportent des phases magmatiques tardives et montrent des évidences de fusion partielle.
https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01302675

tel-01302675
https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01302675
https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01302675/document
https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01302675/file/Th%C3%A8se_Tim-Mueller_2015.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Among erosion processes, river incision is classicaly described as a key process controlling erosion of landscapes. Incision efficiency is mainly influenced by climate and erodibility. This latter is not only dependent on the nature of the bedrock, but also on its past deformation, which affects its rheological effective properties, such as fracture density. The main objectives of this thesis are: (1) to better constrain the relationship between effective properties and erodibility, and (2) to quantify the influence of erodibility and erosion on both the temporal and spatial building or decay of the topography. Several numerical tools are developed. A 1D formalism of landscape evolution is introduced, including river incision with stochastic distribution of water discharge and hillslope landsliding. A new remeshing algorithm called Surface Lagrangian Remeshing (SLR) is developed as a complement to remeshing algorithms dealing with internal elements. It allows one to take into account long-term erosion into 2D Lagrangian numerical codes based on triangular finite elements. Then the potentiality of measuring erodibility in-situ using a Schmidt hammer (R) is assessed for the active orogen of Taiwan, the diagenetic Annot sandstones and St Clement fault zone. Results suggest a strong control of R by effective properties. A linear model based on effective medium theory is applied to a fault zone with an unmacthed resolution (750 measures, 25 measures per square meter). The model successfully correlates R to fracture density. These results demonstrate that effective elasticity as well as erodibility are sensitive to the density and type of fractures. Finally I focus on the erosional and rheological conditions that allows reproducing post-orogenic evolution of mountain belts. A model coupling surface erosion and regional isostatic uplift is consistent with observations. The topographic decay and decrease of the ratio of surface elevation over crustal root thickness is at first order controlled by the initial geometry of the mountain belt and erosion efficiency. This new model highlights the control ofclimate and erodibility on the topographic decay and of lithospheric rheology on the perseverance of crustal roots.
Parmi les processus d'érosion, l'incision des rivières est classiquement décrit comme un processus clé contrôlant l'érosion des paysages. L'efficacité de l'incision est principalement influencée par le climat et par l'érodabilité. Ce dernier paramètre ne dépend pas seulement de la nature du substratum rocheux, mais aussi de sa déformation passée qui affecte ses propriétés rhéologiques équivalentes. Les principaux objectifs de cette thèse sont: (1) de mieux contraindre les relations entre propriétés équivalentes et érodabilité, et (2) de quantifier l'influence de l'érosion et de l'érodabilité sur la formation ou la décadence, spatiale et temporelle, de la topographie. Plusieurs outils numériques sont développés. Un formalisme 1D d'évolution des paysages est proposé, prenant en compte simultanément l'incision des rivières avec une distribution stochastique des débits en eau et l'érosion des versants par glissements de terrain. Un nouvel algorithme de remaillage appelé Surface Lagrangian Remeshing (SLR) est développé. Il permet de prendre en compte l'érosion à long terme dans les codes numériques 2D Lagrangiens basés sur des éléments finis triangulaires. Ensuite, la possibilité de mesurer in-situ l'érodabilité avec un marteau de Schmidt (R) est évaluée pour: l'orogène actif de Taiwan, les grès diagénétiques d'Annot et la zone de faille de St Clément. Les résultats suggèrent un fort contrôle de R par les propriétés équivalentes des roches testées. Un modèle linéaire, basé sur la théorie des milieux équivalents, est appliqué à une zone de faille avec une résolution inégalée (750 mesures, 25 mesures par mètre carré). Le modèle permet de corréler avec succès la densité de fracture et R. Ces résultats démontrent empiriquement que l'élasticité équivalente ainsi que l'érodabilité sont sensibles à la densité et à la nature des fractures. Enfin j'étudie les conditions d'érosion et de rhéologie qui permettent de reproduire l'évolution des chaînes de montagnes post-orogéniques. Un modèle couplant érosion en surface et soulèvement isostatique régional est compatible avec les observations. Les taux de décroissance topographique et de diminution du rapport de l'élévation de surface sur l'épaisseur de racine crustale sont contrôlés au premier ordre par la géométrie initiale de la chaîne de montagne et par l'efficacité de l'érosion. Ce nouveau modèle met en évidence le contrôle du climat et de l'érodabilité sur la décroissance topographique et de la rhéologie lithosphérique sur la persévérance des racines crustales.
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Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Joint inversions are now commonly used in Earth Sciences. They have been developed to better understand Earth structure since they provide more constraints on the inverted parameters. We propose a new process to simultaneously invert several data sets in order to better image 3-D crustal and upper mantle structures. Our inversion uses 3 kind of data which present a good complementarity : (1) P receiver functions to provide Moho depth variations, (2) teleseismic delay times of P waves to retrieve velocity anomalies in the crust and upper mantle, (3) gravity anomalies to image density variations at lithospheric scale. In our scheme, receiver functions are first inverted. The resulting Moho depths are then interpolated and incorporated as a priori information into the joint inversion of teleseismic delay times and gravity anomalies process. In our new approach, we perform a model space search for Moho variations, P-velocity and density structure to find acceptable fit to the three data sets. In order to preferentially sample the good data fit region, we chose the Neighborhood algorithm of Sambridge to optimistically survey the model space. We model the delay times with a 3-D raytracing using velocity nodes evenly spaced and linked with density nodes via a linear relationship. This relationship can evolve through depth, simulating its pressure dependance. We test our scheme on synthetic examples, and apply the method in a continental rifting region where deformation processes are complex and badly known. This joint inversion thus provides more constraints on the inverted parameters, and allows us to better image crust - mantle interactions in the case of the Hangai dome (Central Mongolia). Indeed, in this area, we expect an asthenospheric upwelling to dynamically support the topography, but we image a density - velocity anomaly in the lower crust. The effects on topography and the origin (composition vs. thermal) of this anomaly are still under debate.
Les inversions conjointes sont maintenant communément utilisées en Sciences de la Terre. Elles ont été développées afin d'améliorer notre connaissance et compréhension de la structure interne de la Terre puisqu'elles apportent de plus en plus de contraintes sur les paramètres inversés. Dans cette thèse, nous proposons un nouveau processus d'inversion conjointe qui prend en compte trois paramètres différents et qui mène à l'obtention d'un modèle lithosphérique tridimensionnel. Notre méthode utilise trois types de données gravimétriques et sismologiques qui présentent une bonne complémentarité : (1) Les fonctions récepteur P afin d'obtenir les variations de profondeur du Moho, (2) les délais de temps d'arrivées P des téléséismes pour retrouver les anomalies de vitesse dans la croûte et le manteau supérieur, (3) les anomalies gravimétriques qui donnent accès aux variations de densité à l'échelle lithosphérique. Dans le schéma d'inversion proposé, nous inversons d'abord les fonctions récepteur. Les variations de profondeur du Moho qui en résultent sont alors interpolées puis incorporées comme information a priori dans le processus d'inversion conjointe gravimétrie - tomographie télésismique. Que ce soit pour les fonctions récepteur ou pour la partie conjointe, notre méthode d'inversion se base sur un algorithme de recherche afin de trouver la structure qui minimise l'écart aux trois types de données. Nous avons opté pour l'algorithme de voisinage qui présente l'avantage de concentrer sa recherche dans les régions qui minimisent l'écart aux données sans toutefois abandonner les autres régions afin de limiter les risques de convergence vers un minimum local. Nous utilisons un modèle 3-D constitué de noeuds de vitesse afin de modéliser les délais de temps. Ces noeuds de vitesse sont liés aux noeuds de densité grâce à une relation linéaire entre vitesse et densité. Cette relation peut évoluer avec la profondeur de manière à simuler les effets dus aux variations de pression. Nous avons réalisé plusieurs tests synthétiques afin d'évaluer le comportement de notre nouvelle méthode. Ils ont permis de montrer que les variations du Moho ainsi que les anomalies de vitesse et densité sont bien retrouvées. Ils ont également montré l'importance de la prise en compte de ces trois types de données dans un même schéma d'inversion, notamment en ce qui concerne la faculté de discerner les variations d'interfaces des anomalies volumiques. Nous avons ensuite appliqué la méthode dans une région continentale en phase de rifting où les processus de déformation sont complexes et mal connus. Notre nouvelle méthode a apporté davantage de contraintes sur les paramètres inversés et a permis d'obtenir un modèle correctement résolu de la croûte et du manteau supérieur sous le dôme de Hangai (Mongolie Centrale). Une anomalie asthénosphérique sous le dôme est souvent invoquée pour expliquer sa topographie élevée mais c'est une anomalie (en vitesse et densité) crustale (croûte inférieure) qui s'exprime dans nos modèles. Ses effets sur la topographie et son origine (compositionnelle et/ou thermique) sont encore débattus et nécessiteraient des études plus poussées (paramétriques, VP =VS, ...).
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Résumé : L’objet de cette thèse est l’étude des comportements mécanique et à la corrosion d’un nouveau système de fondation, dit pieux SPIRMEC, adapté aux structures légères. Le travail s’est focalisé sur deux grands aspects. Le premier aspect concerne l’analyse du comportement sous chargement axiale des pieux SPIRMEC sur la base de l’expérimentation et de la modélisation numérique dans un sol mou non cohésif. Quant au deuxième aspect, il traite du problème de la corrosion de l’acier constituant le pieu dans un environnement tropical humide. Le comportement des pieux SPIRMEC sous une charge axiale de traction, dans un sol fin non cohésif, a montré le développement d’une surface cylindrique de rupture. Celle-ci ne dépend pas de la configuration géométrique des pieux tel que : l’espacement S, le diamètre d’hélice Dh et le diamètre du tube d. En adoptant ce critère de rupture et à l’aide d’une analyse statistique des données, nous avons proposé quatre méthodes analytiques de prédiction de la capacité portante des pieux SPIRMEC à partir des essais in-situ et au laboratoire qui sont: •Méthode CPT basée sur la résistance de pointe pénétromètrique (essai CPT), •Méthode MPT basée sur la pression limite pressiomètrique (essai MPT), •Méthode du couple d’installation, •Méthode analytique basée sur les paramètres de cisaillement de sol notamment l’angle de frottement interne (essais triaxial et boîte de cisaillement). Ces méthodes tiennent compte de la géométrie du pieu, du procédé de mise en oeuvre et de la compacité du sol. L’analyse de performance des méthodes proposées a montré que les méthodes analytique et CPT représentent mieux le comportement des pieux testés. La modélisation numérique du comportement des pieux SPIRMEC sous charge axiale de traction a été également étudiée à l’aide du code de calcul Plaxis 2D. Un modèle axisymétrique a été adopté pour modéliser la géométrie de la structure. Le modèle de comportement hardening soil a été retenu pour modéliser le comportement élastoplastiq des couches de sol. Un modèle élastique linéaire a été retenu pour le pieu. Quant au comportement de l’interface sol-structure, il a été pris en compte par un modèle élastoplastique basé sur les critères de Mohr-Coulomb. L’expansion du sol résultant de l’installation des pieux a été approchée par une cavité cylindrique. Cette dernière a été modélisée par des déformations volumiques anisotropes. Nous avons constaté, qu’appliquer une déformation volumique de l’ordre de 40% permet une bonne concordance entre les résultats numériques et expérimentaux. L’étude paramétrique nous a également permis de constater l’existence d’une variation linéaire entre la capacité portante et l’espacement S. Le comportement de l’acier galvanisé dans le sol a été également étudié au moyen de trois approches: électrochimique, visuelles grâce au microscope électronique et gravimétrique. Les tests électrochimiques de corrosion du zinc ont été réalisés dans la solution de sol artificielle pour deux périodes bien distinctes : saison des pluies et après 8 mois de contact sol-pieu. Une forte dépendance est constatée de la vitesse de corrosion de zinc au pH et à la conductivité de la solution. La vitesse de corrosion est plus importante en saison des pluies qu’après 8 mois de contact de pieu avec le sol. Les fortes concentrations en sulfates semblent augmenter la vitesse de corrosion. Les analyses menées au MEB montrent que la zone de fluctuation de nappe et en surface externe (sol/air) sont les zones les plus corrodées. La comparaison entre les différentes techniques d’évaluation de la vitesse de corrosion a montré que l’eau de nappe peut être utilisée comme un milieu représentatif du profil chimique d’un sol non cohésif et légèrement granulaire.
The purpose of this thesis is to study the both behaviors mechanical and of the corrosion of a new foundation system, called spirec piles, for lightweight structures. The work was based on two main aspects. The first aspect concerns the analysis of behavior of the spirmec piles under axial loading on the basis of experimental and numerical modeling in a non-cohesive soft soil. On the second aspect, it addresses the problem of corrosion of steel forming the pile in a humid tropical environment. The behavior of the tested piles under axial traction load, in a non-cohesive soil, showed the development of a cylindrical surface of failure. This does not depend on the geometrical configuration of the tested piles such that: the spacing s, the helix diameter dh and the diameter of the shaft. By adopting this failure criterion and using statistical data analysis, we proposed four analytical methods for predicting the bearing capacity of the piles from in-situ and laboratory tests, which are: cpt method based on tip resistance penetrometer (cpt test), mpt method based on pressuremeter limit pressure (test mpt), method of installation torque and analytical method based on the shear parameters of soil (triaxial tests and shear box). These methods take into account the geometry of the pile, the method and implementation of soil compaction. Performance analysis of the proposed methods showed that the analytical methods and cpt represent better the behavior of piles tested. An axisymmetric condition was assumed to model this geometry in two-dimensional space. In this study, we proposed to model the pipe screw pile with plates elements available in plaxis 2d. The helixes were modeled as circular disks. Interface elements were incorporated along the pile to simulate the soil-pile interaction. Hardening soil model was chosen to describe the soil with drained behavior was assigned for all layers. Linear elastic for pile and elastic plastic model based on the mohr-coulomb criterion was used to describe the interface behavior. The lateral expansion generated by the pile shaft was modeled by anisotropic volumetric strains (ɛxx=ɛzz, ɛyy=0). The pile behavior under tensile loading at different volumetric strains, it is clear that the best fit was obtained at volumetric strain of 40%. The parametric study also allowed us to establish the existence of a linear variation between the bearing capacity and spacings. The behavior of the galvanized steel in the ground has also been studied using three approaches such as: electrochemical, microscopic imaging and gravimetrically. Electrochemical tests of the corrosion of the zinc have been made in artificial soil solution into two periods, the rainy season and after eight months of contact soil-pile. Is a strong dependence of the observed corrosion rate of the zinc at the ph and conductivity of the solution. The corrosion rate is higher in the rainy season compared to eight months of contact of the pile with soil. High sulfate concentrations increase the rate of corrosion. The meb analysis shows that the fluctuation zone of the water table is the most corroded area. Comparison between the different methods of evaluating the corrosion rate showed that the ground water may be used as a representative profile of the chemical environment of a non-cohesive soil and slightly granular.

http://www.theses.fr/2014AGUY0790/document

Éditeur(s) : HAL CCSD Springer Verlag
Résumé :  
A closed depression is defined as a geomorphologic element where a sediment depository is encircled by hillslopes. Despite the fact that closed depressions are often the only stagnant water points in many European landscapes, few ecological researches on their plant assemblages have been done. The main goal of this study was to give first results of the environmental factors responsible for the vegetation composition, richness and rarity in the closed depressions of the Lorraine biogeographical district (Belgium, France and grand-duche de Luxembourg). We surveyed for plant presence 85 forest and 77 grassland closed depressions. For each site, wetland area, local environmental factors and regional connectivities registered. For each species, the Ellenberg values were compiled. To investigate the main source of variation in species composition and in species richness (including richness in rare species), Non-metric Multidimensional Scaling analyses and Generalized Linear Models were respectively used. Species pools in forest (forest and preforest species) and in grassland (bog plants, pioneers, helophytes) were quite different. In both landscapes, a gradient from plants typical of basic high-productive soils to plants typical of acid low-productive soils reflects a shared successional gradient. The accumulation of organic matter allowed the establishment of Sphagnum spp., which slowly acidified the soil and thus acted as ecosystem engineers for the arrival of bog plants. Moreover, the species composition was additionally driven by the plant light tolerance in forests and by the plant water requirements in grasslands. Mechanisms of species accumulation (increase in species richness) were different in forests and in grasslands: respectively related to the plant light tolerance and to the wetland area. At the regional level, the averaged soil productivity was negatively related to the richness in rare species. Indeed, perennial highly-competitive plants such as Glyceria spp., Iris pseudacorus or Urtica dioica impeded the establishment of smaller and rarer species. At the habitat level, isolated closed depressions (due to either low connectivity or low grazing pressure) have more habitat rare species, giving evidences of dispersal limitation in plant assemblages of closed depressions.
ISSN: 0960-3115

hal-01032125
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01032125
DOI : 10.1007/s10531-007-9227-x

Résumé : Cette thèse a pour objet l'étude de la contrôlabilité à zéro de systèmes d'équations aux dérivées partielles paraboliques, que l'on rencontre en physique, chimie ou en biologie. En chimie ou en biologie, ces systèmes modélisent l'évolution au cours du temps d'une concentration chimique ou de la densité d'une population (de bactéries, de cellules). Le but de la contrôlabilité à zéro est d'amener la solution du système à l'état nul à un temps donné T, en agissant sur le système à l'aide d'un contrôle. Nous recherchons donc un contrôle, de norme minimale, tel que la solution associée y vérifie y(T)=O dans le domaine Omega considéré. Les problèmes de contrôlabilité à zéro considérés dans cette thèse sont de trois types. Dans un premier temps, nous nous intéressons à la contrôlabilité à zéro avec un nombre fini de contraintes sur la dérivée normale de l'état, pour l'équation de la chaleur semi-linéaire. Puis, nous analysons la contrôlabilité simultanée à zéro avec contrainte sur le contrôle, pour un système linéaire de deux équations paraboliques couplées. Notre dernière étude concerne la contrôlabilité à zéro d'un système non linéaire de deux équations paraboliques couplées. Nous abordons ces problèmes de contrôlabilité principalement à l'aide d'inégalités de Carleman. En effet, l'étude des problèmes de contrôlabilité à zéro, et plus généralement de contrôlabilité exacte, peut se ramener à l'établissement d'inégalités d'observabilité pour le problème adjoint, conséquences d'inégalités de Carleman. Nous construisons le contrôle optimal en utilisant la méthode variationnelle et nous le caractérisons par un système d'optimalité
This thesis is devoted to the study of the null controllability of systems of parabolic partial differential equations, which we meet in physics, chemistry or in biology. In chemistry or in biology, the se systems model the evolution in time of a chemical concentration or the density of a population (of bacteria, cells). The aim of nu Il controllability is to lead the solution of the system to zero in a given time T, by acting on the system with a control. Thus we are looking for a control, of minimal norm, such as the associated solution y satisfies y(T)=O in the domain Omega under concern. We consider three types of null controllability problems in this thesis. At first, we are interested in the null controllability with afinite number of constraints on the normal derivative of the state, for the serni-Iinear heat equation. Then, we analyze the simultaneous null controllability with constraint on the control, for a linear system of two coupled parabolic equations. Our last study deals with the null controllability ofa non linear system oftwo coupled parabolic equations. We approach these controllability problems mainly by means of Carleman's inequalities. Indeed, the study of null controllability problems, and more generally exact controllability problems, is equivalent to obtain observability inequalities for the adjoint problem, consequences of Carleman's inequalities. We build the optimal controlusing the variationnal method and we characterize it by an optimality system

http://www.theses.fr/2013AGUY0609/document

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : International audience
BIOLOGICAL IDENTITY IS NOT ONLY GENETICAL IDENTITY : A CHALLENGE FOR A CITIZEN TEACHING. The 20 th century marked the success of the genetics. The beginning 21 th century is aware of the limits of the " all-genetics ". Nevertheless, the curricula of the secondary school are not yet modified in this way. The present work analyses the conceptions of 33 future Biology teachers, and analyses also, in 3 scholar textbooks (for pupils 16 years old), the chapters related to the notion of " biological identity ". The results show that this notion is reduced to the notion of " genetical program " , and associated with a model of linear causal determinism of the phenotype by the genotype. The scientific and citizen dangers of this model are discussed. The challenge is now to teach a new model with interactions between the genotype and its environment : the epigenesis, and particularly the cerebral epigenesis. KEYWORDS : Biology Education – Genetics – Genetical determinism – Phenotype – Cerebral epigenesis-Conceptions of teachers – Curricula – Scholar textbooks-RÉSUMÉ : Alors que le 20 ème siècle est celui du succès de la génétique, le 21 ème siècle s'ouvre avec la conscience des limites du " tout-génétique ". Cependant les programmes de Biologie au Lycée tardent à se modifier dans ce sens. Le présent travail analyse les conceptions de 33 futurs enseignants de Biologie, ainsi que, dans 3 manuels scolaires de la classe de Première S, les chapitres relatifs à la notion d'identité biologique. Il en ressort que celle-ci est limitée à la notion de programme génétique, avec un modèle de déterminisme causal linéaire du phénotype par le génotype.
Bioed2000 the challenge of the next century
Paris, France

Droits : info:eu-repo/semantics/OpenAccess
hal-01620726
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https://hal.univ-antilles.fr/hal-01620726/file/clementforissierBioEd2001.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD Non-Linéaire Publications
Résumé : Depuis quelques decennies, l'energie eolienne conna^t une croissance considerable. Cependant cette energie est dependante de la vitesse du vent variant en intensite sur des echelles de temps qui incluent l'annee, la journee 'a quelques secondes. L'objectif de ce travail est de caracteriser les uctuations d'une serie temporelle de production eolienne. Dans un premier temps, nous verions l'utilisation de la Loi de Taylor, relation entre l'ecart type 2 P et la moyenne < p > : 2 P = C < p >. Cette relation fut observee en ecologie, en nance, dans les sciences du vivant et pour des donnees de trac internet [1]. De recents travaux fournissent des hypotheses d'explication quant a l'origine de cette loi [2,3]. L'exposant caracterise le type de dynamique du processus considere et varie entre 1=2 et 1. Dans notre cas d'etude, l'estimation de l'exposant est proche de 1. Quand = 1, les processus consideres sont a invariance d'echelle [1]. Pour mettre en evidence les proprietes d'invariance d'echelle de notre serie temporelle, nous eectuons une analyse multifractale pour estimer la fonction exposant d'echelle (h) a l'aide des moments d'ordre h de l'increment temporel des donnees de production eolienne P = P(t + ) P(t), telle que < Pq > (h) [5]. La fonction (h) est concave et non-lineaire : plus elle est concave, plus la serie analysee sera intermittente. Nous montrons que la serie temporelle de la production eolienne consideree est intermittente et possede des proprietes multifractales. De plus le modele de cascades aleatoires log-normal se revele pertinent pour decrire ces fluctuations.
Rencontre du Non-Linéaire

ISBN : 978-2-9538596-1-4
hal-00760932
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00760932

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé :  
A closed depression is defined as a geomorphologic element where a sediment depository is encircled by hillslopes. Despite the fact that closed depressions are often the only stagnant water points in many European landscapes, few ecological researches on their plant assemblages have been done. The main goal of this study was to give first results of the environmental factors responsible for the vegetation composition, richness and rarity in the closed depressions of the Lorraine biogeographical district (Belgium, France and grand-duche de Luxembourg). We surveyed for plant presence 85 forest and 77 grassland closed depressions. For each site, wetland area, local environmental factors and regional connectivities registered. For each species, the Ellenberg values were compiled. To investigate the main source of variation in species composition and in species richness (including richness in rare species), Non-metric Multidimensional Scaling analyses and Generalized Linear Models were respectively used. Species pools in forest (forest and preforest species) and in grassland (bog plants, pioneers, helophytes) were quite different. In both landscapes, a gradient from plants typical of basic high-productive soils to plants typical of acid low-productive soils reflects a shared successional gradient. The accumulation of organic matter allowed the establishment of Sphagnum spp., which slowly acidified the soil and thus acted as ecosystem engineers for the arrival of bog plants. Moreover, the species composition was additionally driven by the plant light tolerance in forests and by the plant water requirements in grasslands. Mechanisms of species accumulation (increase in species richness) were different in forests and in grasslands: respectively related to the plant light tolerance and to the wetland area. At the regional level, the averaged soil productivity was negatively related to the richness in rare species. Indeed, perennial highly-competitive plants such as Glyceria spp., Iris pseudacorus or Urtica dioica impeded the establishment of smaller and rarer species. At the habitat level, isolated closed depressions (due to either low connectivity or low grazing pressure) have more habitat rare species, giving evidences of dispersal limitation in plant assemblages of closed depressions.
7th INTECOL International Wetland Conference
Utrecht, Netherlands

hal-01032381
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