Search

International audience; La dimension citoyenne des projets autour des énergies territorialisées soulève de nombreux problèmes formels et continue à faire débat. Les « communautés d’énergie citoyenne », entérinées par la loi du 8 novembre 2019 relative à l’énergie et au climat, retient une acception large fondée sur trois piliers : une participation ouverte et volontaire, une proximité géographique des actionnaires ou des membres, et des bénéfices environnementaux, économiques ou sociaux pour ses membres. Ce travail de recherche porte sur quatre sociétés naissantes qui, par-delà un projet initial commun alliant questions environnementales et développement du territoire, doivent opérer des choix dans leur fonctionnement et leurs objectifs, réalisant des compromis entre volontés politiques et contraintes économiques. Ces trajectoires singulières vont être analysées à la croisée de deux cadres théoriques, la théorie de la régulation et la théorie des conventions, afin d'appréhender des logiques d’action individuelles et collectives au regard d’un ’idéal de participation démocratique, qui prend la forme d’un engagement bénévole ou d’un modèle de cogestion par la prise de décisions. Nous démontrons qu’en dépit d’un projet initial commun, l'objectif de production d’énergies renouvelables devient prééminent sur celui de réduction de la consommation via la sensibilisation à la sobriété énergétique. Ce modèle de structures de taille relativement importante en capacité de produire massivement des énergies renouvelables va apparaître comme le format légitime, valorisé par le fléchage des subventions régionales et par le discours des fédérations qui les représentent. more...

Combining a bioclimatic and a growth model to assess the effect of management practices and building ambiance on growing pig performances at the batch level. 9. Workshop on Modelling Nutrient Digestion and Utilization in Farm Animals (Modnut) more...

Yeast and microalgae are microorganisms widely studied for the production of high-value compounds used in food and energy area. This work proposes a process of mixed culture of Saccharomyces cerevisiae and Chlorella vulgaris for both growth and CO2 mitigation. The process relies on mutual symbiosis between the two organisms through gas exchange, which is possible by engineering the co-dominance of populations. The two populations must be balanced in such a way so that microalgae can cope with the rate of CO2 production by the yeast activity. The process is performed in non-aerated 5l-photo-bioreactor fitted with a fermentation lock to prevent gas exchange with the outside atmosphere. With this set-up, the CO2 is produced in dissolved form and is available to the microalgae avoiding degassing and dissolution phenomena. The two organism populations are balanced at approximately 20 millions cells per ml, 12% CO2 produced by yeast was reutilized by microalgae within 168 hours of culture. A yeast and microalgae growth model in mixed culture is developed by combining each individual growth model. The predictive yeast model considers the possible metabolic pathways involved in fermentation and respiration and imposes limitation factors on these pathways, in this manner, the model can predict the partition of these pathways. The microalgae individual model is based on the photosynthetic activity. The results of this work show the feasibility of such process and could provide a basis for the development of a green process of low environmental impact., La levure et la microalgue sont des microorganismes très étudiés pour la production de composés à haute valeur ajoutée pour des secteurs tels que l’agroalimentaire et l’énergie. Ce travail de thèse propose un procédé de culture mixte entre la levure Saccharomyces cerevisiae et la microalgue Chlorella vulgaris pour la croissance des deux espèces tout en limitant le rejet en CO2. Le procédé repose sur la symbiose mutuelle entre les deux organismes autour des échanges de gaz, qui est rendu possible en imposant une co-dominance en termes de population. Les populations doivent être équilibrées pour que les microalgues puissent gérer la production de CO2. Le procédé est réalisé en photo-bioréacteur de 5 litres non-aéré et fermé, afin d’éviter les échanges gazeux avec l’environnement externe. Dans cette configuration, le CO2 est produit sous forme dissoute et directement accessible aux microalgues, évitant les phénomènes de dégazage et de dissolution. Les populations de levures et de microalgues atteignent une concentration égale (20 millions de cellules par ml) au bout de 24 heures de culture, restent stables jusqu’à la fin de la culture (168 heures) et les microalgues recyclent 12% du CO2 produit par les levures. Un modèle cinétique de la levure et de la microalgue en culture mixte est développé en combinant les modèles individuels de la levure et de la microalgue. Le modèle prédictif de la levure prend en compte les possibles voies métaboliques impliquées dans la fermentation et la respiration de ces voies est prédite en y intégrant des facteurs de limitation. Le modèle de la microalgue est basé sur l’activité photosynthétique. Les résultats de ce travail montrent la faisabilité du procédé de culture mixte entre hétérotrophe et autotrophe et pourrait apporter les bases pour le développement d’un procédé écologique à faible impact environnemental. more...

This thesis is a contribution to the mathematical study of interacting particle systems, and more precisely of random growth models representing a spreading shape over time in a lattice. These processes occur when one is interested in the evolution of a population or the spread of an epidemic. One of those models is the contact process introduced by Harris in 1974 with the goal of representing this specific spread. It is one of the simplest interacting particle systems that exhibits a critical phenomenon and today, in the cubic lattice, its behavior is well-known on each phase. Here, we study the standard contact process the Boolean graph which is a random graph in Rd. Our work in particular was motivated by the following result of L. M´enard and A. Singh: on this random network, the contact process admits a non-trivial phase transition. This is the first example of a non-bounded degree graph on which the phase transition of the contact process is non-trivial. We begin our work with a study of the supercritical Boolean model to find large scale regularity properties that allow us to adapt the usual approaches of the study of the contact process on the deterministic networks to the Boolean random framework. In our main result, we show that our model satisfies a deterministic asymptotic shape theorem. In fact, it appears that the large scale regularity properties mentioned above are sufficient to obtain an asymptotic shape theorem on other random graphs, Cette thèse s'inscrit dans l'étude des systèmes de particules en interaction et plus précisément dans celle des modèles de croissance aléatoire qui représentent une quantité qui grandit au cours du temps et s'étend sur un réseau. Ce type de processus apparaît naturellement lorsqu'on s'intéresse à l'évolution d'une population ou à la propagation d'une épidémie. L'un de ces modèles est celui du processus de contact introduit par T.E. Harris en 1974. Il compte parmi les plus simples à représenter une transition de phase ce qui a rendu son étude passionnante.Le processus de contact standard sur le réseau Zd est maintenant relativement bien connu sous toutes ses phases et on étudie maintenant des variantes naturelles de ce processus comme celle à laquelle nous nous intéressons ici : le processus de contact standard sur le graphe Booléen qui est un graphe aléatoire dans Rd. Notre travail a été motivé notamment par le résultat suivant de L. Ménard er A. Singh : sur ce réseau aléatoire, le processus de contact admet ube transition de phase non-triviale. C'est le premier exemple de graphe à degré non-borné sur lequel la transition de phase du processus de contact n'est pas triviale. Nous commençons notre travail par une étude du modèle Booléen surcritique pour dégager des propriétés de régularité à grande échelle. Ces propriétés nous permettent ensuite d'adapter les démarches usuelles de l'étude du processus de contact sur les réseaux déterministes au cadre aléatoire Booléen. Dans notre résultat principal, nous montrons un théorème de forme asymptotique déterministe pour notre modèle. En fait, il apparaît que les propriétés de régularité à grandes échelles mentionnées ci-dessus sont suffisantes pour montrer un théorème de forme asymptotique sur d'autres graphes aléatoires more...

This thesis is a contribution to the mathematical study of interacting particle systems, and more precisely of random growth models representing a spreading shape over time in a lattice. These processes occur when one is interested in the evolution of a population or the spread of an epidemic. One of those models is the contact process introduced by Harris in 1974 with the goal of representing this specific spread. It is one of the simplest interacting particle systems that exhibits a critical phenomenon and today, in the cubic lattice, its behavior is well-known on each phase. Here, we study the standard contact process the Boolean graph which is a random graph in Rd. Our work in particular was motivated by the following result of L. M´enard and A. Singh: on this random network, the contact process admits a non-trivial phase transition. This is the first example of a non-bounded degree graph on which the phase transition of the contact process is non-trivial. We begin our work with a study of the supercritical Boolean model to find large scale regularity properties that allow us to adapt the usual approaches of the study of the contact process on the deterministic networks to the Boolean random framework. In our main result, we show that our model satisfies a deterministic asymptotic shape theorem. In fact, it appears that the large scale regularity properties mentioned above are sufficient to obtain an asymptotic shape theorem on other random graphs; Cette thèse s'inscrit dans l'étude des systèmes de particules en interaction et plus précisément dans celle des modèles de croissance aléatoire qui représentent une quantité qui grandit au cours du temps et s'étend sur un réseau. Ce type de processus apparaît naturellement lorsqu'on s'intéresse à l'évolution d'une population ou à la propagation d'une épidémie. L'un de ces modèles est celui du processus de contact introduit par T.E. Harris en 1974. Il compte parmi les plus simples à représenter une transition de phase ce qui a rendu son étude passionnante.Le processus de contact standard sur le réseau Zd est maintenant relativement bien connu sous toutes ses phases et on étudie maintenant des variantes naturelles de ce processus comme celle à laquelle nous nous intéressons ici : le processus de contact standard sur le graphe Booléen qui est un graphe aléatoire dans Rd. Notre travail a été motivé notamment par le résultat suivant de L. Ménard er A. Singh : sur ce réseau aléatoire, le processus de contact admet ube transition de phase non-triviale. C'est le premier exemple de graphe à degré non-borné sur lequel la transition de phase du processus de contact n'est pas triviale. Nous commençons notre travail par une étude du modèle Booléen surcritique pour dégager des propriétés de régularité à grande échelle. Ces propriétés nous permettent ensuite d'adapter les démarches usuelles de l'étude du processus de contact sur les réseaux déterministes au cadre aléatoire Booléen. Dans notre résultat principal, nous montrons un théorème de forme asymptotique déterministe pour notre modèle. En fait, il apparaît que les propriétés de régularité à grandes échelles mentionnées ci-dessus sont suffisantes pour montrer un théorème de forme asymptotique sur d'autres graphes aléatoires more...

New types of phenotyping tools generate large amounts of data on many aspects of plant physiology and morphology with high spatial and temporal resolution. These new phenotyping data are potentially useful to improve understanding and prediction of complex traits, like yield, that are characterized by strong environmental context dependencies, i.e., genotype by environment interactions. For an evaluation of the utility of new phenotyping information, we will look at how this information can be incorporated in different classes of genotype-to-phenotype (G2P) models. G2P models predict phenotypic traits as functions of genotypic and environmental inputs. In the last decade, access to high-density single nucleotide polymorphism markers (SNPs) and sequence information has boosted the development of a class of G2P models called genomic prediction models that predict phenotypes from genome wide marker profiles. The challenge now is to build G2P models that incorporate simultaneously extensive genomic information alongside with new phenotypic information. Beyond the modification of existing G2P models, new G2P paradigms are required. We present candidate G2P models for the integration of genomic and new phenotyping information and illustrate their use in examples. Special attention will be given to the modelling of genotype by environment interactions. The G2P models provide a framework for model based phenotyping and the evaluation of the utility of phenotyping information in the context of breeding programs. ispartof: Plant Science vol:282 pages:23-39 ispartof: location:MEXICO, Int Maize & Wheat Improvement Ctr status: Published online more...

The Leaf Area Index (LAI) is a parameter of many growth models used to predict biomass. LAI was used, for instance, in the Mosicas (Martiné, 1999) and Gamede (Vayssières et al., 2009) growth models for sugarcane and grass respectively, on Reunion Island, France. Those models have exhibited some limitations and prediction error can be significant. The aim of our study was to estimate LAI from satellite imagery in order to force a grass growth model. Around 430 samples were obtained from nine experimental plots situated around Saint-Pierre and Plaine-des-Cafres (South-West of the island) from April to August 2015. The sample LAI values were averaged by plot and associated with average vegetation indices (VIs), computed from Spot5take5 data (simulation of Sentinel-2 data). From testing of different VIs we observed a stronger correlation between NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) and LAI compared to other VIs. The relation was so great that we found correlation values of 0.87 and 0.92 for temperate and tropical grass, respectively., En raison de son insularité et de la croissance constante de sa population, la Réunion est exposée à certains problèmes agricoles, tels que la pression foncière et les problèmes environnementaux. Parallèlement le secteur des ruminants souhaite développer la production et accroître l’autosuffisance de l’île pour la production de viande et de lait, en dépit des contraintes sévères de disponibilité des terres. Des périodes de sécheresse plus fréquentes ont été observées ces dernières années. Pour compenser le manque d’herbe, les agriculteurs importent descompléments d’alimentation, ce qui entraîne des coûts élevés pour l’économie agricole. Aujourd’hui, l’enjeu majeur est de pouvoir estimer la disponibilité des fourrages, à l’échelle du territoire, afin d’optimiser la distribution des fourrages tout au long de l’année et anticiper le besoin d’importation de fourrage. Notre étude s’est attachée à combiner deux méthodes dans une approche hybride, basée sur un modèle de croissance corrigé par des données d’images satellitaires où la prédiction du modèle est remplacée par des données satellitaires. La première étape présentée ici consistait à analyser la relation entre le LAI calculé à partir d’images SPOT5 à haute résolution spatiale (10 m) et plusieurs indices de végétation (IV), puis à comparer différents modèles de régression, capables de prédire le rendement de la biomasse à l’échelle des parcelles et des fermes. L’étude a été menée durant la phase de désorbitation de SPOT5, la phase appelée SPOT5take5. Quatre indices ont été étudiés : NDVI, NDWI, MSAVI2, RDVI. L’étude a été menée sur 9 parcelles) réparties selon un gradient d’altitude afin d'appréhender les différentes espèces de graminées (tropicales et tempérées) présentes sur l'île. Le LAI a été estimé grâce à un appareil mesurant le rayonnement photo-synthétiquement actif absorbé (Accupar Ceptometer model LP 80, Decagon Devices), et chaque mesure a été géolocalisée. On lie ensuite la moyenne de l’indice de végétation avec la moyenne de LAI à l’échelle de la parcelle. La relation est exprimée par une équation de type exponentielle, approchée avec une régression standard. L’analyse de l’erreur est faite grâce au coefficient de corrélationet la somme des erreurs au carré. Après élimination des données aberrantes, 34 valeurs issues des moyennes par parcelles sont exploitables pour établir la relation en indice de végétation et LAI. Les 4 indices étudiés montrent une corrélation importante entre IV et LAI. Toutefois, c’est le NDVI qui montre de meilleurs résultats avec un coefficient de corrélation entre 0,92 et 0,94 (p more...

L'étude du fonctionnement des peuplements mélangés n'est pas près de s'épuiser. En ce qui concerne l'effet du mélange sur la productivité, les travaux ont surtout porté sur la croissance radiale ou en surface terrière. Mais la productivité dépend aussi de l'influence du mélange sur la croissance en hauteur, plus difficile à appréhender : les deux effets sont-ils de même ampleur ? Vont-ils dans le même sens ? Quels sont les mécanismes ? Méthode d'étude et premières réponses. more...

Mountain grasslands provide numerous ecosystem services that are likely to be impacted by global change. Plant functional traits hold great promise to succinctly characterise plant community response to changing environmental conditions and its effect on associated services; with growing evidence of the importance of intra-specific trait variability. I propose here a novel agent-based model, MountGrass, that combines the modelling of species rich grassland communities with phenotypic plasticity. These two key components are integrated via allocation trade-offs based on established empirical patterns of strategic differentiation in resource-use.With MountGrass, I explored the impact of phenotypic plasticity on individual plant growth and on main properties of grassland communities. At the individual level, the parametrised model revealed a strong impact of plasticity on growth and species’ fundamental niches, with potentially large impacts on community properties. These effects are explained by the convergence of species’ strategies and the reduction of the sensitivity to variable conditions. At the community level, simulations confirmed the strong effect of plastic allocation on community structure and species richness. These effects are driven by the cumulative effect of a reduction of both abiotic filtering and fitness differences between species. However, no clear effect on the dominant strategy or productivity could be detected.Going further, the robustness of these findings and other patterns of community dynamics should be analysed with alternative or extended implementations of MountGrass. In sum, this work opens a door towards a better integration and understanding of the role of the intra-specific variability in complex plant community dynamics., Les prairies de montagne offrent de nombreux services ecosystémiques qui sont menacés par le changement global. Les traits fonctionnels constituent un outil prometteur pour caractériser les réponses des communautés à des changements de conditions environnementales et leurs répercussions sur les services associés. Cependant, des résulats de plus en plus nombreuses soulignent l’importance de la variabilité intra-spécifique des traits a également été mise en évidence. Pour étudier ces effets, je propose un nouveau modèle à base d’agents, MountGrass, qui combine la modélisation de communautés végétales riches en espèces avec des processus de plasticité phénotypique. Ces deux éléments au coeur du modèle sont associés grâce à des compromis d’allocation basés sur des patrons empiriques établis de stratégies d’utilisation des resources.Avec MountGrass, j’ai exploré l’impact de la plasticité phénotypique sur la croissance individuelle et les propriétés principales des communautés prairiales. À l’échelle individuelle, le modèle paramétré a révélé un fort impact positif de la plasticité phénotypique sur la croissance mais aussi sur la niche fondamentaledes espèces. Des phénomènes de convergence et de réduction de la sensibilité aux variations de conditionsexpliquent ces effets. À l’échelle des communautés, les simulations ont confirmé de forts effets de la plasticité sur la structure des communautés et leur diversité spécifique. Ces effets sont expliqués par l’effet combiné de la réduction du filtre abiotique et de la réduction des différences de compétitivité. Cependant, aucun effet majeur sur la stratégie dominante ou la productivité n’a pu être mis en évidence.Des implémentations alternatives ou des extensions du modèle devraient permettre de tester la robustesse des résultats obtenus et d’analyser d’autres schémas de dynamiques des communautés. En conclusion, ce travail ouvre la voie à une meilleure considération et une meilleure compréhension du rôle des variabilités intra-spécifiques dans les dynamiques des communautés végétales. more...

Data access via doi 10.7910/DVN/AEFLHB.; Temperatures are warming on a global scale, a phenomenon that likely will affect future crop productivity. Crop growth models are useful tools to predict the likely effects of these global changes on agricultural productivity and to develop strategies to maximize the benefits and minimize the detriments of such changes. However, few such models have been tested at the higher temperatures expected in the future. Therefore, a “Hot Serial Cereal” experiment was conducted on wheat (Triticum aestivum L.), the world’s foremost food and feed crop, in order to obtain a dataset appropriate for testing the high temperature performance of wheat growth models. The wheat (Cereal) was planted serially (Serial) about every six weeks for over two years at Maricopa, Arizona, USA, which experiences the whole range of temperatures at which plants grow on Earth. In addition, on six planting dates infrared heaters in a T-FACE (temperature free-air controlled enhancement) system (Hot) were deployed over one-third of the plots to warm the wheat by additional target 1.5°C during daytime and 3.0°C at night. Achieved average degrees of warming were 1.3 and 2.7°C for day and night. Overall, a dataset covering 27 differently treated wheat crops with three replicates each was obtained covering an air temperature range from -2 to 42°C. Herein, the management, soils, weather, physiology, phenology, growth, yield, quality, and other data are presented. more...

Within the Nanoform Theme, Ax Nanosciences, ICB, we realize the growth of 1D, 2D and 3D hybrid nanostructures based on TiO2 by MOCVD. Our work deals with the theoretical aspect of the formation of these nanostructures (growth and kinetic models, structure and texture) and the study of photoelectric, optical and physicochemical properties as well as the development of applications of these structures in physics (random laser), photocatalysis, energy (solar cells). Under certain perfectly controlled conditions, we obtain original TiO2 structures not yet described in the literature: membranes, rods , canals, crucibles, COHN (COaxiales Heterostructures Nanowires). Our previous work made it possible to identify the probable origin of these structures: use of ferromagnetic catalysts in the presence of induction heating. The study of this mechanism is totally new.; Au sein de la Thématique Nanoform, Axe Nanosciences, ICB, nous réalisons la croissance de nanostructures hybrides 1D, 2D et 3D à base de TiO2 par MOCVD. Nos travaux portent sur l’aspect théorique de la formation de ces nanostructures (modèles de croissance et cinétique, structure et texture) et l’étude des propriétés photoélectriques, optiques, physicochimiques ainsi que sur le développement d’applications de ces structures dans le domaine de la physique (random laser), de la photocatalyse, de l’énergie (cellules solaires). Sous certaines conditions parfaitement maitrisées, nous obtenons des structures à base de TiO2, étonnamment originales jamais décrites dans la littérature : feuilles, tiges, canaux, creusets, nanostructures originales COHN (COaxiales Heterostructures Nanowires) Nos travaux précédents ont permis d’identifier l’origine probable de ces structures : utilisation de catalyseurs ferromagnétiques en présence d’un chauffage à induction. L’étude de ce mécanisme est totalement nouvelle. more...

The purpose of this study was to explore the possibility of coupling dynamic models of grass growth with remote sensing data for two contrasting countries: Reunion Island and Kalahari (South Africa). Two phases followed one another. A first exploratory phase, based on SPOT5 and SPOT5take5 images (desorbed satellites under study) allowed us to learn from this experience. In Reunion the adjustment of an empirical model between vegetation indices and biomass generates too much error. However it is possible to estimate the Leaf Area Index (LAI) thanks to the NDVI (Normalized Difference Vegetation Index). More complex Kalahari rangelands with different vegetation strata (grasses, shrubs, trees) failed to estimate grass cover conditions. This phase set the stage to work on a more durable sensor over time, Sentinel-2. Sentinel-2 data made it possible to estimate the LAI of Reunion Island grasslands with a RMSE (Root Mean Square Error) of 0.63 (r² = 0.82). The LAI thus estimated was used in the coupling of the dynamic model, allowing a general decrease of the RMSE of the order of 40% compared to the model without coupling. These results were obtained during the austral winter, the dry season. During the austral summer, the more abundant rains speed up the growth of the plants and the growth cycles become shorter. Satellite images without cloud cover are becoming scarce. Taking into account this combination of factors that may impact predictions of forage biomass will be one of the main perspectives of this work.; Cette étude a eu pour but d'étudier la possibilité de couplage de modèles dynamiques de croissance de l'herbe avec des données de télédétection, et ce pour deux terrains contrastés : La Réunion et le Kalahari (Afrique du Sud). Deux phases se sont succédé. Une première phase exploratoire, basée sur des images SPOT5 et SPOT5take5 (satellites désorbités en cours d'étude) a permis de tirer plusieurs enseignements. A La Réunion l'ajustement d’un modèle empirique entre indices de végétation et biomasse engendre trop d'erreur. Il est en revanche possible d'estimer le Leaf Area Index (LAI) grâce au NDVI (Normalized Difference Vegetation Index). Les parcours du Kalahari, plus complexes, avec différentes strates de végétation (graminées, arbustes, arbres) n'ont pas permis d'estimer l'état du couvert de graminées. Cette phase a ouvert la voie au travail effectué sur un capteur plus pérenne dans le temps, Sentinel-2. Les données Sentinel-2 ont permis d'estimer le LAI des prairies réunionnaises avec une RMSE (Root Mean Square Error) de 0,63 (r²=0,82). Le LAI ainsi estimé a été utilisé dans le couplage du modèle dynamique permettant une baisse générale de la RMSE de l'ordre de 40% par rapport au modèle sans couplage. Ces résultats ont été obtenus durant l'hiver austral, la saison sèche. Durant la période d'été austral les pluies plus abondantes accélèrent la croissance des plantes et les cycles de pousse se raccourcissent. Les images satellites sans couvert nuageux se font plus rares. La prise en compte de cette combinaison de facteurs pouvant impacter les prédictions de biomasse fourragère fera partie des principale perspectives de ce travail. more...

The purpose of this study was to explore the possibility of coupling dynamic models of grass growth with remote sensing data for two contrasting countries: Reunion Island and Kalahari (South Africa). Two phases followed one another. A first exploratory phase, based on SPOT5 and SPOT5take5 images (desorbed satellites under study) allowed us to learn from this experience. In Reunion the adjustment of an empirical model between vegetation indices and biomass generates too much error. However it is possible to estimate the Leaf Area Index (LAI) thanks to the NDVI (Normalized Difference Vegetation Index). More complex Kalahari rangelands with different vegetation strata (grasses, shrubs, trees) failed to estimate grass cover conditions. This phase set the stage to work on a more durable sensor over time, Sentinel-2. Sentinel-2 data made it possible to estimate the LAI of Reunion Island grasslands with a RMSE (Root Mean Square Error) of 0.63 (r² = 0.82). The LAI thus estimated was used in the coupling of the dynamic model, allowing a general decrease of the RMSE of the order of 40% compared to the model without coupling. These results were obtained during the austral winter, the dry season. During the austral summer, the more abundant rains speed up the growth of the plants and the growth cycles become shorter. Satellite images without cloud cover are becoming scarce. Taking into account this combination of factors that may impact predictions of forage biomass will be one of the main perspectives of this work.; Cette étude a eu pour but d'étudier la possibilité de couplage de modèles dynamiques de croissance de l'herbe avec des données de télédétection, et ce pour deux terrains contrastés : La Réunion et le Kalahari (Afrique du Sud). Deux phases se sont succédé. Une première phase exploratoire, basée sur des images SPOT5 et SPOT5take5 (satellites désorbités en cours d'étude) a permis de tirer plusieurs enseignements. A La Réunion l'ajustement d’un modèle empirique entre indices de végétation et biomasse engendre trop d'erreur. Il est en revanche possible d'estimer le Leaf Area Index (LAI) grâce au NDVI (Normalized Difference Vegetation Index). Les parcours du Kalahari, plus complexes, avec différentes strates de végétation (graminées, arbustes, arbres) n'ont pas permis d'estimer l'état du couvert de graminées. Cette phase a ouvert la voie au travail effectué sur un capteur plus pérenne dans le temps, Sentinel-2. Les données Sentinel-2 ont permis d'estimer le LAI des prairies réunionnaises avec une RMSE (Root Mean Square Error) de 0,63 (r²=0,82). Le LAI ainsi estimé a été utilisé dans le couplage du modèle dynamique permettant une baisse générale de la RMSE de l'ordre de 40% par rapport au modèle sans couplage. Ces résultats ont été obtenus durant l'hiver austral, la saison sèche. Durant la période d'été austral les pluies plus abondantes accélèrent la croissance des plantes et les cycles de pousse se raccourcissent. Les images satellites sans couvert nuageux se font plus rares. La prise en compte de cette combinaison de facteurs pouvant impacter les prédictions de biomasse fourragère fera partie des principale perspectives de ce travail. more...

8ème colloque - Tendances des Applications en Mathématiques Tunisie, Algérie et Maroc, Hammamet, TUN, 10-/05/2017 - 13/05/2017; International audience; In this symposium, we present mathematical analyses of models related to the growth and coexistence of species of micro-organisms in the chemostat. These works were carried out within the TREASURE network. The symposium consists in 4 presentations : Anaerobic digestion (by N. Abdellatif), Synthrophic relationship in the chemostat (by Y. Daoud), Intra and interspecific competition in the chemostat (by C. Lobry) and Flocculation in the Chemostat (by R. Fekih-Salem).; Dans ce symposium, nous présentons une analyse mathématique de modèles de croissance et de coexistence d’espèces de micro-organismes dans le chemostat. Ces travaux ont été réalisés dans le cadre du réseau TREASURE. Ce symposium consiste en 4 présentations : La digestion anaérobie (par N. Abdellatif), la relation synthrophique dans le chemostat (par Y. Daoud), la compétition intra et interspécifique dans le chemostat (par C. Lobry) et la flocculation dans le Chemostat (par R. Fekih Salem) more...

Climate change is exerting daunting challenges to world agriculture. Several studies have shown that modern crop cultivars are not well adapted to the recent climate changes (Brisson et al., 2010; Oury et al., 2012). Crop models are potentially able to capture crop genotype-to-phenotype relationships. They are hence a helpful tool to identify and assess the effectiveness of improved crop traits and to support the efficiency of plant breeding programs (Messina et al., 2009; Martre et al., 2014; Hammer et al., 2016). A recent compilation of studies (Yin and Struik, 2016) described some of the progress in combining crop modelling and genetics but it also recognized that current crop models need upgrading. This special issue aims to contribute to the further development of this research area with a particular focus on crops grown under a changing climate. It presents results of a workshop of the Wheat team (https://www. agmip.org/s/wheat/) of The Agricultural Model Intercomparison and Improvement Project (AgMIP; Rosenzweig et al., 2013) and of the Expert Working Group on Wheat Plant and Crop Modeling of the Wheat Initiative (http://www.wheatinitiative.org/activities/ expert-working-groups/wheat-plant-and-crop-modelling) in 2014 at INRA Clermont-Ferrand, France, and includes also invited papers. The contributions cover three main areas. 1. Improving crop growth models to account for climate change impacts Several recent papers (e.g. Rötter et al., 2011; Boote et al., 2013; Ewert et al., 2015), have discussed the need for an upgrading of current crop models to efficiently project the growth of crops under conditions that will more often be encountered in future climates, with higher temperature, more frequent heat spells, more severe and longer periods of drought, or flooding. To improve crop models , an important step are model inter-comparison studies, which requires a level of international coordination that has only recently been made possible by AgMIP, and in Europe by the project on Modelling European Agriculture with Climate Change for Food Security of the Joint Research Programming Initiative on Agriculture, Food Security and Climate Change (http://macsur.eu/). Two papers in this special issue report results from such concerted research actions. Maiorano et al. (2017) present the first concerted crop model improvement study following up on recent wheat model intercomparison exercises (Asseng et al., 2013; Asseng et al., 2015; Martre et al., 2015; Cammarano et al., 2016), where 15 models were improved for predicting the impact of high temperature on wheat crop growth and yield. The authors show that the improvement of individual model skills translates into a reduced uncertainty of the multi-model ensemble prediction and in a reduction by half of the number of models which are needed in a multi-model ensemble to stay within acceptable uncertainty range. Heat stress signals are in the form of absolute temperature thresholds above which the formation of reproductive sink (Alghabari et al., 2014; Prasad and Djanaguiraman, 2014) or leaf senescence (Zhao et al., 2007) could be adversely affected. Under warm conditions the air and surface temperatures can differ by more than 10 • C (Siebert et al., 2014) and heat stress effect on sink formation or leaf senescence are likely determined by tissue or canopy temperature (Eyshi Rezaei et al., 2015). It may thus be more important to consider the organ or canopy temperature as the driving variable of crops to heat stress rather than air temperature as typically used by most crop models so far. But how good are current crop models to predict canopy temperature? What is the importance of considering canopy temperature to simulate the impact of heat stress on grain yield formation? These questions were addressed by Webber et al. (2017), who evaluated nine wheat crop models that implement different mechanistic or empirical algorithms to calculate canopy temperature. The models varied widely in their ability to simulate measured canopy temperature and in general had better predictions of yield when calculated canopy temperature was used to model the effect of heat stress on processes determining grain yield but the improvement was relatively small. Several studies have previously suggested that the level of sink limitation of yield formation may significantly increase under future climate. Shi et al. (2017) studied the effect of high night temperature on rice yield formation under different levels of nitrogen supply. They used a novel modeling approach to quantify source–sink relationships during the grain filling period and showed that increased nitrogen application does not alleviate the impact of high night temperature on source-sink interactions across cultivars and seasons (water supply). However, genetic differences in the tolerance to high night temperature appeared to be related to genetic differences in sink size. Transparent evaluation of crop models with detailed field studies is an important aspect of model improvement that helps to set the limits of the conditions under which a given model can be used with enough confidence and to identify aspects where improvements are needed. Asseng et al. (2017) used field experiments with modified sink–source relationships to explore how the Nwheat crop model respond to such modifications. The authors show that their model is able to reproduce several experimental treatments with reduced source (e.g. crop shading) or sink (e.g. ear halving) but they also identify deficiencies in simulating grain set and final grain size, point to areas http://dx. where Nwheat, and most likely other wheat and cereal models, need improvement. 2. Modeling the response of genotypes to the environment More than two decades ago researchers have started to emphasize the potential role that crop models could play for crop improvement (Shorter et al., 1991). Since then important milestones have been reached with the use of crop models to characterize breeding and production environments (e.g. Chenu et al., 2013; Harrison et al., 2014), the development of QTL-based models (e.g. Quilot et al., 2005; Yin et al., 2005; Zheng et al., 2013), and more recently the link of crop models with genomic prediction models (e.g. Heslot et al., 2014; Technow et al., 2015). Several articles in this special issue contribute to the advancement of genotype to phenotype modelling. Most underrepresented so far are studies that aim to link crop system models with understandings of gene action at the molecular level. In this special issue Chew et al. (2017) present such an effort in the model species Arabidopsis thaliana and discuss avenues to further extend on cross-disciplinary work for crop species. The type of models presented by Chew and coworkers represent a new step in integrating knowledge across biological scales with significant potential to contribute to crop improvement. Uptmoor et al. (2017) combined a genome-wide prediction model with a process-based flowering time model to predict the heading time of the progeny of a barley population in independent environments. Rice, like several other cereal species, shows large adaptive phenotypic plasticity enabling yield stability across environments. Such plasticity is often observed between tiller production and pan-icle size. In their paper Kumar et al. (2017) report on the plasticity of organ size and number of 12 high-yielding rice genotypes of high and low tillering plant types. They show that most of the observed genetic variations in morphological and yield component traits can be predicted by the rice model SAMARA and discuss the possibility offered by such a type of process-based models to predict the response of new ideotypes to changing environments and crop management practices. Gouache et al. (2017) used a modified version of the phenology module of the wheat model ARCWHEAT parametrized for hundreds of genotypes to analyze the possibilities to adapt wheat to future growing conditions in France. Their results suggest that the beginning of stem extension can be advanced by several weeks without significant risk of frost damage and that photoperiod insensitive PpdD1 and spring type Vrn3 allele combinations are undesirable. The authors discuss the need, in addition to crop modeling, to use available knowledge in crop physiology and of the allelic variability at the loci underpinning important traits in gene pools to implement breeding ideotypes in commercial improvement programs. Global simulation studies usually do not consider the adaptation of cultivars to regional or sub-regional climate, soil properties, and crop management practices, which limits our capacity to analyze the impacts of growing conditions on food security. Gbegbelegbe et al. (2017) calibrated the wheat crop model CROPSIM-CERES for modern high-yielding cultivars adapted to the 17 CIMMYT wheat mega environments. Their results show that the use of ex-ante calibrated region-specific cultivars improves significantly the model skills for predicting grain yield at country level. This study is an important step to reduce the uncertainty of the projections of regional and global wheat production to enable advanced studies on food security to address questions related to the impact of genetic improvement and agricultural technology with climate change. Comprehensive model testing is often a neglected aspect to identify model strengths and deficiencies. Raymundo et al. (2017) present a comprehensive field testing of the SUBSTOR-potato model with experiments carried out in 19 countries. They show that while tuber yield is in general well simulated, for different potato species and cultivars, the response of the model to elevated atmospheric CO 2 concentration and high temperature needs to be improved before it can be used to project the impact of climate change and discussed how its skills can be enhanced. 3. Modelling the impact of climate change on grains and seeds quality Studies of the impact of climate change on food security issues have essentially focused on crop production, while nutritional and functional quality aspects of grains have received limited attention (Müller et al., 2014). This is at least partly due to the limited capability of most crop models which are typically restricted to predicting average grain size and protein or oil concentration (Martre et al., 2011). In this special issue Nuttall et al. (2017) review the current knowledge of the response on wheat grain functional properties to high temperature and elevated atmospheric CO 2 concentration. The authors also discuss how the capability of wheat crop models to consider quality aspects can be advanced and provide a conceptual framework to model the size distribution of gluten proteins and grain distribution using a single spike approach. The rise in global temperature is also a concern for sunflower quality. High oleic sunflower hybrids are increasingly grown worldwide as their higher content in unsaturated fatty acids compared with traditional hybrids increases the storage life of oil and because of the potent hypocholesterolemic effect of unsaturated fatty acids. However, the percentage of oleic acids in the oil decreases under warmer night temperatures (Aguirrezábal et al., 2014). Here, Angeloni et al. (2017) explored the response of sunflower phenol-ogy and seed oleic acid percentage to temperature for high oleic hybrids of sunflower grown in a network of field experiments in the argentine sunflower growing regions. The authors used these information to calibrate a sunflower model and to project the impact of a future global warming scenario on oil oleic percentage at different sites with different sowing dates. Their results provide important information to optimize the conditions to phenotype for high oleic percentage in both controlled and conditions field, and identifies traits on which breeders should focus to improve oil quality in the future. In summary, this special issue presents promising advances in modeling the improvement of crop species under climate change and future growing conditions. They represent significant efforts to reduce model uncertainty to improve confidence in using crop models in climate change impact studies to support the breeding of genotypes better adapted to future growing conditions. Much more research will be required and we hope that the publication of this special issue will catalyze more activities in this emerging research area. more...

Under rising temperature, the rate of any developmental process increased with temperature more rapidly than that of CO2 assimilation. We found that this discrepancy, summarised by the CO2 assimilation rate per unit of plant development, could explain the observed reductions in biomass accumulation in leaves and grain under high temperatures. This simple model describes the effects of night and day temperature equally well, and offers a simple framework for describing the effects of temperature on plant growth, without any supplementary effect of rising night temperatures., There is a growing consensus in the literature that rising temperatures influence the rates of biomass accumulation by shortening the development of plant organs and the whole plant and by altering the rates of respiration and photosynthesis. A model describing the net effects of these processes on biomass would be useful, but would need to reconcile reported differences in the effects of night and day temperature on plant productivity. In this study, the working hypothesis was that the temperature responses of CO2 assimilation and plant development rates were divergent, and that their net effects could explain observed differences in biomass accumulation. In wheat (Triticum aestivum) plants, we followed the temperature responses of photosynthesis, respiration and leaf elongation, and confirmed that their responses diverged. We measured the amount of carbon assimilated per ‘unit of plant development’ in each scenario and compared it to the biomass that accumulated in growing leaves and grains. Our results suggested that, up to a temperature optimum, the rate of any developmental process increased with temperature more rapidly than that of CO2 assimilation and that this discrepancy, summarised by the CO2 assimilation rate per unit of plant development, could explain the observed reductions in biomass accumulation in plant organs under high temperatures. The model described the effects of night and day temperature equally well, and offers a simple framework for describing the effects of temperature on plant growth. more...

National audience

An important aspect that determines the ability of crop growth models to predict growth and yield is their ability to predict the rate of water consumption or evapotranspiration (ET) of the crop, especially for rain-fed crops. If, for example, the predicted ET rate is too high, the simulated crop may exhaust its soil water supply before the next rain event, thereby causing growth and yield predictions that are too low. In a prior inter-comparison among maize growth models, ET predictions varied widely, but no observations of actual ET were available for comparison. Therefore, another study has been initiated under the umbrella of AgMIP (Agricultural Model Inter-Comparison and Improvement Project). This time observations of ET using the eddy covariance technique from an 8-year-long experiment conducted at Ames, IA are being used as the standard. Simulation results from 29 models have been completed. In the first “blind” phase for which only weather, soils, and management information were furnished to the modelers, estimates of seasonal ET varied from about 200 to about 700 mm. A detailed statistical analysis of the daily ET data from 2011, a “typical” rainfall year, showed that, as expected, the median of all the models was more accurate across several criteria (correlation, root mean square error, average difference, regression slope) than any particular model. However, some individual models were better than the median for a particular criteria. Predictions improved somewhat in later stages when the modelers were provided additional leaf area and growth information that allowed them to “calibrate” some of the parameters in their models to account for varietal characteristics, etc. more...

International audience

We compare 27 wheat models' yield responses to interannual climate variability, analyzed at locations in Argentina, Australia, India, and The Netherlands as part of the Agricultural Model Intercomparison and Improvement Project (AgMIP) Wheat Pilot. Each model simulated 1981-2010 grain yield, and we evaluate results against the interannual variability of growing season temperature, precipitation, and solar radiation. The amount of information used for calibration has only a minor effect on most models' climate response, and even small multi-model ensembles prove beneficial. Wheat model clusters reveal common characteristics of yield response to climate; however models rarely share the same cluster at all four sites indicating substantial independence. Only a weak relationship (R2???0.24) was found between the models' sensitivities to interannual temperature variability and their response to long-term warming, suggesting that additional processes differentiate climate change impacts from observed climate variability analogs and motivating continuing analysis and model development efforts. Compares interannual climate response of 27 wheat models at four locations.Calculates the diminishing return of constructing multi-model ensembles for assessment.Identifies similarities and major differences of model responses.Differentiates between interannual temperature sensitivity and climate change response. more...

Ce numéro de la revue Fourrages présente les résultats des travaux du projet Climagie du métaprogramme Adaptation au changement climatique de l'agriculture et de la forêt (ACCAF) de l'Inra; Les modélisateurs ont progressé dans la façon de simuler l'évolution de la production de fourrage au cours de l'exploitation de la prairie, en utilisant de nouveaux modèles numériques basés sur les réponses individuelles des composantes de la prairie aux variables du microclimat, notamment la température, l'eau et le rayonnement. Ces modèles individu-centrés permettent de simuler l'état et la croissance des talles et des ramifications individuelles pour la plupart des types de graminées et de légumineuses fourragères. Virtual Grassland est un modèle qui associe ainsi plusieurs espèces composant une prairie semée multispécifique et permettra de prendre en compte la variabilité intra-spécifique. Au-delà des cycles successifs de production végétative, et sur la base de modèles de céréales, ces nouveaux modèles simulent aussi la production individuelle de graines des plantes. Le couplage avec des approches de génétique quantitative appliquées aux caractères fonctionnels des plantes, permet de relier le fonctionnement écophysiologique du peuplement à la composition génétique de la génération suivante. Ces progrès ouvrent des perspectives d'applications en sélection et dans la rationalisation des mélanges variétaux préconisés pour les prairies semées pour adapter ces cultures au changement climatique. more...

The models about plant growth developped until date generally take into account the light availability, nutrients and water as the main factors affecting this metabolic function. Numerous studies since the 70s suggests that the wind can also have significant effects on growth. This phenomenon is called thigmomorphogenesis and is an acclimation mechanism of the plant to the wind it undergoes during its life. This study is a first approach for a better understanding of thigmomorphogenesis in maritime pine, in order to integrate the wind factor in growth modelling of this species, which has a special economic importance in Aquitaine. Initially, we wanted to test the hypothesis that individuals submitted to strong wind would respond with an increase in the radial growth of their trunks compared to the less exposed individuals. In parallel, we decided to explore the response in trunk flexion to wind stress. The results have failed to show a clear effect of wind on the radial growth of the maritime pine trunk, but the maintenance of the experience on the longer term is expected to bring satisfactory results. About the trunk flexion, we put in relation the deformations of the trunks with the wind speeds measured in parallel to better understand how the trunk flexion varies with the dimensions of the tree.; Les modèles de croissance des végétaux développés jusqu’à présent prennent généralement en compte la disponibilité en lumière, nutriments et eau comme les principaux facteurs ayant une incidence sur cette fonction métabolique. De nombreuses études menées depuis les années 70 tendent à montrer que le vent peut lui aussi avoir des effets non négligeables sur la croissance. Ce phénomène est appelé thigmomorphogenèse et constitue un mécanisme d’acclimatation de la plante au régime de vent qu’elle subit au cours de sa vie. Cette étude constitue une première approche pour mieux connaitre la thigmomorphogenèse chez le Pin maritime afin d’intégrer le facteur vent dans les modèles de croissance de cette essence, qui a une importance économique particulière en Aquitaine. Dans un premier temps, nous avons voulu tester l’hypothèse selon laquelle des individus fortement exposés au vent auraient une croissance radiale du tronc supérieure à celle d’individus moins exposés. En parallèle, nous avons voulu explorer la réponse en flexion du tronc à la contrainte de vent. Les résultats n’ont pas permis de mettre en évidence un effet clair du vent sur la croissance radiale du tronc de Pin maritime, mais le maintien de l’expérience sur plus long terme devrait permettre d’obtenir des résultats satisfaisants. En ce qui concerne la flexion du tronc, nous avons mis en relation les déformations des troncs avec les vitesses de vents mesurées en parallèle afin de mieux appréhender la manière dont la flexion du tronc varie avec les dimensions de l’arbre. more...

Exploration of developmental mechanisms classically relies on analysis of pattern regularities. Whether disorders induced by biological noise may carry information on building principles of developmental systems is an important debated question. Here, we addressed theoretically this question using phyllotaxis, the geometric arrangement of plant aerial organs, as a model system. Phyllotaxis arises from reiterative organogenesis driven by lateral inhibitions at the shoot apex. Motivated by recurrent observations of disorders in phyllotaxis patterns, we revisited in depth the classical deterministic view of phyllotaxis. We developed a stochastic model of primordia initiation at the shoot apex, integrating locality and stochasticity in the patterning system. This stochastic model recapitulates phyllotactic patterns, both regular and irregular, and makes quantitative predictions on the nature of disorders arising from noise. We further show that disorders in phyllotaxis instruct us on the parameters governing phyllotaxis dynamics, thus that disorders can reveal biological watermarks of developmental systems. DOI: http://dx.doi.org/10.7554/eLife.14093.001, eLife digest Plants grow throughout their lifetime, forming new flowers and leaves at the tips of their stems through a patterning process called phyllotaxis, which occurs in spirals for a vast number of plant species. The classical view suggests that the positioning of each new leaf or flower bud at the tip of a growing stem is based on a small set of principles. This includes the idea that buds produce inhibitory signals that prevent other buds from forming too close to each other. When computational models of phyllotaxis follow these ‘deterministic’ principles, they are able to recreate the spiral pattern the buds form on a growing stem. In real plants, however, the spiral pattern is not always perfect. The observed disturbances in the pattern are believed to reflect the presence of random fluctuations – regarded as noise – in phyllotaxis. Here, using numerical simulations, Refahi et al. noticed that the patterns of inhibitory signals in a shoot tip pre-determine the locations of several competing sites where buds could form in a robust manner. However, random fluctuations in the way cells perceive these inhibitory signals could greatly disturb the timing of organ formation and affect phyllotaxis patterns. Building on this, Refahi et al. created a new computational model of bud patterning that takes into account some randomness in how cells perceive the inhibitory signals released by existing buds. The model can accurately recreate the classical spiral patterns of buds and also produces occasional disrupted patterns that are similar to those seen in real plants. Unexpectedly, Refahi et al. show that these ‘errors’ reveal key information about how the signals that control phyllotaxis might work. These findings open up new avenues of research into the role of noise in phyllotaxis. The model can be used to predict how altering the activities of genes or varying plant growth conditions might disturb this patterning process. Furthermore, the work highlights how the structure of disturbances in a biological system can shed new light on how the system works. DOI: http://dx.doi.org/10.7554/eLife.14093.002 more...

This work deals with the growth and characterization of silicon (Si) and germanium (Ge) nanowires. The nanowires were synthesized by the growth mechanism VLS (Vapor Liquid Solid) in a LPCVD reactor (Low Pressure Chemical Vapor Deposition) using gold (Au) as the catalyst and silane (SiH4) and germane (GeH4) as precursor gas. In order to grow nanowires, the Au catalyst must be nano-structured in the form of nano-particles with controlled diameter if possible. This is done in this study by “dewetting” of a continuous layer evaporated on the chosen substrate. The thickness of this initial continuous layer is an essential parameter in the study. A preliminary part of this work deals with the problem of how the “dewetting” occurs, depending on various parameters (type of substrate, temperature, pressure, thickness of the continuous gold layer, growth duration and “dewetting” temperature) that control the LPCVD growth process. We varied these process parameters over wide ranges to determine how the influence the properties of Ge nanowires grown. The structural characterization of nanowires by transmission electron microscopy shows their single crystal structure with growth direction along in the case of Si nanowires and along for Ge nanowires. Finally, in the case of conical Ge nanowires isolated and deposited on different substrates, the micro-Raman analysis allowed us identifies an optical resonance phenomenon inside the nanowires which strongly depends on their local diameter. The Raman intensity increases with the decrease of volume excited. These effects are explained by the optical modes appearing according to the local diameter of the nanowire, the excitation wavelength and the nature of the substrate used. In addition, the Raman lines recorded along the same profiles did not show any spectral shift, reinforcing the idea that the behavior of their intensity has to be related to resonances associated with the development of local optical modes. These effects were observed to be dependent upon the type of substrate on which the isolated nanowires were transferred (dielectric versus metallic substrates). No effect of the confinement of phonon mode in our nanowires was observed., Nous nous sommes intéressés à la croissance et la caractérisation de nanofils de silicium (Si) et de germanium (Ge). Les nanofils ont été synthétisés par le mécanisme VLS (Vapeur Liquide Solide) dans un réacteur LPCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition), en utilisant l'or (Au) comme catalyseur et le silane (SiH4) ou le germane (GeH4) comme gaz précurseur. Pour que ce procédé de croissance conduise à l'obtention de nanofils, le catalyseur Au doit être nano-structuré sous la forme de nanoparticules de diamètre si possible contrôlé. Ceci est fait dans cette étude par « démouillage » d'une couche continue déposée initialement par effet Joule sur le substrat choisi. L'épaisseur de cette couche continue initiale est un paramètre essentiel dans l'étude. Une partie préliminaire de ce travail a concerné l'étude de la façon dont se démouillage s'effectue, en fonction des divers paramètres. Nous avons ensuite effectué une étude exhaustive du rôle de tous les paramètres (nature du substrat, température, pression, épaisseur de la couche continue d'or, temps de croissance, durée et température de démouillage) qui contrôlent le procédé de croissance LPCVD sur les caractéristiques des nanofils de Ge notamment. Nous avons fait varier ces paramètres dans de larges fenêtres de valeurs afin de maîtriser et contrôler leur croissance. La caractérisation structurale des nanofils par microscopie électronique en transmission montre leur structure monocristalline avec une direction de croissance pour les nanofils de Si et pour les nanofils de Ge. Enfin, dans le cas des nanofils de Ge coniques isolés et déposés sur différents substrat, l'analyse micro-Raman nous a permis de mettre en évidence un phénomène de résonance optique à l'intérieur du nanofils et qui dépend fortement du diamètre local du nanofil. L'intensité Raman augmente avec la diminution du volume excité. Ces effets sont expliqués par les modes optiques apparaissant selon le diamètre local du nanofil, la longueur d'onde d'excitation et la nature du substrat utilisé. En plus, Le profil de la fréquence obtenu a montré qu'aucune anomalie particulière n'est observée. Ces profils obtenus en fonction du substrat et de la longueur d'onde utilisés sur différents nanofils montrent une faible variation de la fréquence. Le profil de la largeur à mi-hauteur est constant. Ces résultats montrent l'absence des effets de confinement de modes de phonons dans les nanofils individuels caractérisés. more...

Master; Dans le contexte actuel du changement économique dans la filière forestière d’Aquitaine et de l’augmentation des prix des bois, la première éclaircie est une opération importante dans les peuplements de Pin maritime des Landes de Gascogne. Des mesures de placettes ont été effectuées dans des peuplements avant et après l’éclaircie et les stérages des bois éclaircis ont été enregistrés. Le logiciel Capsis avec le modèle Pinuspinaster a été adapté en mettant en place des procédés pour calculer des variables supplémentaires avant et après l’éclaircie et pour intégrer une large gamme de calculs de volume. Une importante variabilité de la densité initiale (de 800 tiges/ha à 2250 tiges/ha), tout comme de la surface terrière est observée dans ces peuplements issus de boisement post tempête 1999. Par conséquent, l’âge de cette première coupe partielle varie de 9 à 21 ans. Néanmoins, la plupart des peuplements ont des circonférences moyennes assez proches (de 40 à 55 cm). Tout en s’interrogeant sur la justesse du volume pris comme référence et calculé grâce au stérage, pour une éclaircie classique à la découpe bois fort, seulement 2 méthodes d’estimation de cubage seraient performantes. Par ailleurs, nous confirmons que les caractéristiques des peuplements à la première éclaircie issues des anciennes tables de production ne correspondent plus aux peuplements actuels éclaircis. L’outil Capsis/Pinuspinaster est disponible pour les conseillers forestiers afin d’effectuer des diagnostics sur le terrain. Notre analyse montre qu’il faut poursuivre le travail sur l’amélioration du modèle de croissance notamment sur l’accroissement en hauteur. more...

International audience

International audience

Microalgae are more and more studied for their energy potential and various applications. However, the actual production processes (open and closed photobioreactor) use a lot of energy and aren't productive enough. This thesis presents a novel process of microalgae culture, with an airlift system coupled to a thin plate. The photobioreactor is experimentally characterized and modeled for many aspects. Hydrodynamics of the system is modeled to predict the fluid behavior in the system. Mass transfers are modeled using the two film model. The model allows knowing minimum carbon needs for microalgae culture. It also allows evaluating dissolved oxygen concentration in the photobioreactor and its elimination efficiency. Oxygen is inhibiting the culture at high concentration. Heat transfers are also modeled, allowing to know climate parameters impact (sunshine, ambient air temperature) on culture temperature. All models are assembled in a global model. This model is compared to microalgae culture experimental results. Finally, the global model is used to study a more complex system: culture thin plates are integrated on the walls of buildings. Global model allow studying different orientation effects on temperature and productivity of the system. Culture is optimized for energy consumption and some perspectives on energy integration of such a system are proposed.; Les microalgues sont de plus en plus regardées pour leurs potentiels énergétiques et leurs nombreuses applications. Mais les systèmes de production actuels, que se soit les systèmes dits ouvert comme les bassins ou les systèmes fermés, appelés photobioréacteurs, sont très énergivores et pas assez productifs. Cette thèse propose un nouveau concept de photobioréacteur, composé d'un airlift et d'une plaque mince. Le photobioréacteur est caractérisé expérimentalement et est modélisé sous plusieurs aspects. L'hydrodynamique du système est modélisée pour prédire le comportement des fluides dans le système. Les phénomènes de transferts de masse sont modélisés par le modèle des deux films. La modélisation permet de connaitre l'apport minimum nécessaire en dioxyde de carbone pour la culture des microalgues et permet d'évaluer la concentration en oxygène dissous dans le photobioréacteur. Elle permet aussi d'évaluer son élimination par le système, l'oxygène étant inhibant pour la culture. Les phénomènes de transferts de chaleur sont aussi modélisés, permettant de connaitre l'impact des différents paramètres (ensoleillement, température de l'air ambiant) sur la température de culture. Ces différents modèles sont rassemblés en un modèle global qui est comparé aux résultats expérimentaux de culture d'algues. Le modèle global est ensuite utilisé dans un contexte plus complexe : l'intégration des plaques minces du photobioréacteur aux parois d'un bâtiment. Le modèle global permettra d'étudier l'effet les différentes orientations (Nord, Sud, Est, Ouest en vertical sur les façades et à l'horizontal sur les toits) sur les températures et productivité du système. La consommation d'énergie de la culture est optimisée grâce au modèle. A la suite de cette optimisation, certaines perspectives sur l'intégration énergétique d'un tel système sont proposées. more...

International audience; Ce chapitre propose des réponses aux questions suivantes : Quelles sont les causes du ralentissement économique de la Russie depuis 2012 ? Quel rôle la politique conjoncturelle menée depuis la crise de 2009 a–t-elle joué dans la trajectoire récente ? Quel est le potentiel de croissance réel de l’économie russe pour les dix années à venir ? Quelles sont les politiques économiques qui permettraient de réaliser ce potentiel ? more...

L’article traite des indices de concurrence du Moabi dans un environnement compétitif avec les arbres voisins. L’objet de cette étude est la maîtrise des variables de compétition qui décrivent le mieux la trajectoire de croissance du Moabi en peuplement hétérogène. Le dispositif expérimental utilisé est constitué de placettes semi permanentes circulaires de 20 m de rayon centrées sur chacun des 60 arbres des 79 arbres de Moabi étudiés et mis en place par la Société Pallisco depuis 2008 (Doucet et al., 2012). Seul l’indice de concurrence STTr/Dist est la variable qui explique le mieux l’accroissement en diamètre (R²=25,50) et l’accroissement en surface terrière (R²=20,00) de manière soutenue. D, ID, NVD, NVT, STT sont les variables les plus proche du cercle de corrélation, donc explique le mieux la variabilité de la croissance du Moabi. La combinaison prédisant le mieux l’accroissement diamétrique du Moabi comporte trois variables (deux indices indépendants des distances (NVD, NVT) et un indice dépendant des distances (SDHP/dist)) avec un AIC de 83,51. Il ressort de cette analyse qu’au-delà des indices de concurrence indépendants et dépendants de la distance, il y a également des variables de prédiction de la croissance telles que le diamètre (D) et l’indice d’éclairement du houppier (ID) qui peuvent rentrer dans l’élaboration d’un modèle prédictif efficient de l’accroissement en diamètre et en surface terrière du Moabi. more...

We present some well-known and less well-known properties of the Probabilistic Cellular Automaton \emph{Epidemics} on a finite grid and its analogous on the infinite square lattice: the Eden model., Nous présentons dans cet article de survol quelques propriétés, plus ou moins bien connues, de l'automate cellulaire probabiliste Épidémie sur une grille finie, et de son analogue sur la grille infinie : le modèle d'Eden en temps discret. more...

International audience; The genus Adelphocoris (Hemiptera: Miridae) is a group of important insect pests of Bt cotton in China. The three dominant species are A. lineolatus, A. suturalis, and A. fasciaticollis, and these species have different population dynamics. The causal factors for the differences in population dynamics have not been determined; one hypothesis is that humidity may be important for the growth of Adelphocoris populations. In the laboratory, the demographic parameters of the three Adelphocoris species were compared when the mirid bugs were subjected to various levels of relative humidity (40, 50, 60, 70 and 80% RH). Middle to high levels of RH (60, 70 and 80%) were associated with higher egg and nymph survival rates and increased adult longevity and female fecundity. Lower humidity levels (40 and 50% RH) had negative effects on the survival of nymphs, adult longevity and fecundity. The intrinsic rate of increase (r(m)), the net reproductive rate (R-0) and the finite rate of increase (lambda) for each Adelphocoris species increased with increasing RH. Significant positive relationships were found between RH and the life table parameters, r(m), R-0 and lambda for the three Adelphocoris species. These results will help to better understand the phenology of the three Adelphocoris species, and the information can be used in population growth models to optimize pest forecasting and management strategies for these key pests. more...

National audience

International audience; Cette contribution est centrée sur les éléments qui, dans ce qu'on appelle le modèle de croissance de la Pologne, nous semblent mériter une discussion particulière : les facteurs de robustesse de la croissance, l'impact de la croissance sur la dette publique, les effets de la crise sur les inégalités de revenus, et la relation entre la dynamique des exportations nettes et le niveau du taux de change effectif réel. more...

A new comprehensive methodology of global sensitivity analysis is applied on NEMA model. Besides the common objectives of global sensitivity analysis for ranking the importance of individul input factors, we also anayzed specifically about function modules in the model, hence we can get the information about the improtance and interactions of the physical processes attached to these modules. The result can be very helpful in the parameterization process and provide new biological insights and diagnosis for NEMA more...

The French sugar beet industry seeks to increase productivity in order to obtain sugar yields economically satisfactory. Nitrogen fertilization is one of the main factors influencing yield of sugar beet. Many models are designed to simulate the yield of sugar beet but few take into account the effect of nitrogen nutrition conditions. In this context, the objectives of this work were: (i) to reflect leading to the choice of the type of modeling, (ii) to identify the plant characteristics in response to nitrogen nutrition for parameterization of the model and (iii) evaluate our model.The modeling approach has focused on the integration of the nitrogen nutrition effects on the leaf area development, and source-sink relationships within the plant. Two years field experiments have enabled us to acquire data necessary for the study of the sugar beet responses under contrasting nitrogen nutrition conditions and parameterization of the model. A compilation of a data set validation at the ITB makes it possible to take into account parameters variability. We found that sugar beet responded to nitrogen nutrition as the other C3 plants. The model simulates the differences in sugar yield based on nitrogen nutrition status as reported in the literature. The model can find growth stages of sugar beet without force them. Coupled to the supply nitrogen module of the STICS crop model, the model simulates the major trends in yields over the past thirty years.; La filière betteravière française cherche à gagner en productivité afin d'obtenir des rendements en sucre économiquement satisfaisants. La fertilisation azotée est l'un des principaux facteurs influençant le rendement de la betterave sucrière. De nombreux modèles ont pour but de simuler le rendement en sucre de la betterave mais peu prennent en compte l'effet des conditions de nutrition azotée. Dans ce contexte, les objectifs de ce travail étaient: (i) de mener une réflexion conduisant au choix du type de modélisation, (ii) d'identifier les caractéristiques de la plante en réponse à la nutrition azotée pour le paramétrage du modèle, et (iii) d'évaluer notre modèle. La démarche de modélisation s'est concentrée sur l'intégration des effets de la nutrition azotée sur l'élaboration de la surface foliaire, et sur les relations source-puits au sein de la plante. Des expérimentations au champ sur deux années nous ont permis d'acquérir les données nécessaires à l'étude des réponses de la betterave à des conditions contrastées de nutrition azotée et au paramétrage du modèle. Un travail de compilation de données de validation disponibles à l'ITB a permis de prendre en compte la variabilité des paramètres. Nous avons constaté que la betterave répondait à la nutrition azotée comme les autres plantes en C3. Le modèle simule les différences de rendement en sucre en fonction de l'état de nutrition azotée comme annoncé dans la bibliographie. Le modèle permet de retrouver sans les imposer les stades de croissance de la betterave. Couplé au module de fourniture d'azote du modèle STICS, le modèle permet de simuler les grandes tendances des rendements depuis les trente dernières années. more...

The French sugar beet industry seeks to increase productivity in order to obtain sugar yields economically satisfactory. Nitrogen fertilization is one of the main factors influencing yield of sugar beet. Many models are designed to simulate the yield of sugar beet but few take into account the effect of nitrogen nutrition conditions. In this context, the objectives of this work were: (i) to reflect leading to the choice of the type of modeling, (ii) to identify the plant characteristics in response to nitrogen nutrition for parameterization of the model and (iii) evaluate our model.The modeling approach has focused on the integration of the nitrogen nutrition effects on the leaf area development, and source-sink relationships within the plant. Two years field experiments have enabled us to acquire data necessary for the study of the sugar beet responses under contrasting nitrogen nutrition conditions and parameterization of the model. A compilation of a data set validation at the ITB makes it possible to take into account parameters variability. We found that sugar beet responded to nitrogen nutrition as the other C3 plants. The model simulates the differences in sugar yield based on nitrogen nutrition status as reported in the literature. The model can find growth stages of sugar beet without force them. Coupled to the supply nitrogen module of the STICS crop model, the model simulates the major trends in yields over the past thirty years.; La filière betteravière française cherche à gagner en productivité afin d'obtenir des rendements en sucre économiquement satisfaisants. La fertilisation azotée est l'un des principaux facteurs influençant le rendement de la betterave sucrière. De nombreux modèles ont pour but de simuler le rendement en sucre de la betterave mais peu prennent en compte l'effet des conditions de nutrition azotée. Dans ce contexte, les objectifs de ce travail étaient: (i) de mener une réflexion conduisant au choix du type de modélisation, (ii) d'identifier les caractéristiques de la plante en réponse à la nutrition azotée pour le paramétrage du modèle, et (iii) d'évaluer notre modèle. La démarche de modélisation s'est concentrée sur l'intégration des effets de la nutrition azotée sur l'élaboration de la surface foliaire, et sur les relations source-puits au sein de la plante. Des expérimentations au champ sur deux années nous ont permis d'acquérir les données nécessaires à l'étude des réponses de la betterave à des conditions contrastées de nutrition azotée et au paramétrage du modèle. Un travail de compilation de données de validation disponibles à l'ITB a permis de prendre en compte la variabilité des paramètres. Nous avons constaté que la betterave répondait à la nutrition azotée comme les autres plantes en C3. Le modèle simule les différences de rendement en sucre en fonction de l'état de nutrition azotée comme annoncé dans la bibliographie. Le modèle permet de retrouver sans les imposer les stades de croissance de la betterave. Couplé au module de fourniture d'azote du modèle STICS, le modèle permet de simuler les grandes tendances des rendements depuis les trente dernières années. more...

National audience; Soils play a central role in many environmental issues. If processes are generally studied at local scale by field studies, information at regional levels is needed, especially for decision making, and requires an increasing use of modelling. The models have generally been developed for estimations at local scales. Their use at regional levels is faced with several difficulties: i) a use in contexts that are beyond those used for the model design and validation, ii) the lack of precise input data or parameter calibration data. Soil input data are generally estimated from available spatialized soil data bases. Based on15-years experiences in using the Soil Geographical Data Base of France (SGDBF) at 1:1,000,000 to spatialize the crop model Stics, the thesis objective is to develop a methodology for evaluating spatialized sets of soil input parameters for this model based on a sensitivity analysis of Stics for soil input parameters and an uncertainty analysis for the most sensitive parameters. more...

Le présent travail a pour but de caractériser la variabilité du changement climatique et de ses effets sur les cultures fourragères selon les régions et les saisons. Récemment, plusieurs études sur ce thème, utilisant différents modèles et méthodes, ont été réalisées en France. Il s'agit donc de faire une synthèse de ces travaux qui, ayant utilisé des hypothèses de travail différentes, ont obtenu des résultats parfois différents. La multiplicité des méthodes a permis de montrer certains invariants dans le climat et les productions annuelles et saisonnières. L'avance printanière, l'existence de production hivernale et l'apparition ou l'accentuation du creux estival ont été mis en évidence - à des degrés divers - avec tous les modèles. La prévision d'une augmentation globale de production dans le futur proche fait également l'unanimité. Dans le futur, quelle que soit l'échéance, une augmentation est prévue principalement à cause des effets positifs du CO2, en particulier de la réduction de transpiration qu'il provoque. A long terme, les effets négatifs de la température et de l'augmentation de l'ETP risquent de dominer les effets positifs du CO2 et de provoquer une diminution globale de production : ce sont l'occurrence de cette diminution et son échéance qui font débat. Après analyse, l'augmentation de production dans le futur lointain, trouvée systématiquement avec un modèle d'une seule des deux études dont il est question ici, pourrait provenir de l'augmentation du rayonnement vue et utilisée dans cette étude, ainsi que d'une fertilisation beaucoup plus favorable., Recently, 4 simulation games using different models and methods were developed in France for characterizing climate change variability and its effect on forage crops, depending on the region and the season of year. A comparative analysis was used to determine global trends as well as possible causes of divergence. In the short term, results pointed to a global increase in production, and in the medium term, showed a spring advance, winter production, and a slump in the summer. In the longer term, a global decrease in production might be triggered by a high increase in temperature, the negative effect of lower rainfall, and the increase in ET, which the positive effect of higher CO2 levels may not manage to compensate. Certain factors (with regards to sunshine and fertilization) could explain these divergences between models. more...

Mise à jour en 2016 Mise à jour en 2016; La plateforme de modélisation des dynamiques forestières CAPSIS, développée et maintenue par l’INRA, héberge des modèles, des outils, et des connaissances développés par la communauté scientifique mondiale. CAPSIS permet de simuler et de comparer des scénarios de production forestière. En France, l’Office National des Forêts (ONF) incorpore les résultats de CAPSIS dans des guides de gestion pour la conduite de la forêt domaniale, qui couvre 16,3 millions d’hectares, soit près de 30% du territoire français. CAPSIS est utilisée depuis 2009 par les autorités du Québec pour l’élaboration des plans de coupe des 45 millions d’hectare de forêt publique, limitant ainsi leur surexploitation : les prélèvements par les concessionnaires privés ont ainsi été réduits de 42 millions de m3/an à 31 millions de m3/an. Les mécanismes critiques qui ont fait le succès de ce cas tiennent à l’architecturation des connaissances existantes issues de nombreux acteurs, intéressés en amont par l’établissement d’une licence libre (GPL) et coordonnés par des règles de réciprocité. more...

The growth behavior of coexisting tree species under climate change is important from an ecological, silvicultural and economic perspective. While many previous studies are concerned with climatic limits for species occurrence, we focus on climate related shifts in interspecific competition. A landmark for these changes in competition is the ‘climatic turning point' (CTP): those climate conditions under which a rank reversal between key tree species occurs. Here, we used a common type of temperate mixed forest in Central Europe with European beech (Fagus sylvatica L.) and sessile oak (Quercus petraea (Matt.) Liebl.) to explore the CTP under a future climate projection of increasing temperature and aridity. We selected a dry region where the prerequisite of differential climate sensitivity in mixed beech-oak forests was fulfilled: In-situ dendrochronological analyses demonstrated that the currently more competitive beech was more drought sensitive than sessile oak. We then used two complementary forest growth models, namely SILVA and LandClim, to investigate the climate induced rank-reversal in species dominance and to quantify it as the CTP from beech to oak by simulating future forest development from the WETTREG 2010 A1B climate projection. Utilizing two models allowed us to draw conclusions robust against the assumptions of a particular model. Both models projected a CTP at a mean annual temperature of 11–12°C (July temperature >18°C) and a precipitation sum of 500–530 mm. However, the change in tree species composition can exhibit a time-lag of several decades depending on past stand development and current stand structure. We conclude that the climatic turning point is a simple yet effective reference measure to study climate related changes in interspecific competition, and confirm the importance of competition sensitivity in climate change modeling. more...

Même si, au niveau national, l’augmentation du PIB est un objectif de développement important, pour les communautés locales c’est souvent la capacité à générer et/ou à maintenir l’emploi qui en assure la pérennité. Un courant important de la littérature se penche sur les particularités locales et sur le lien entre territoire et développement local – notamment la création d’emploi. Un autre courant cherche à comprendre les dynamiques générales qui régissent la répartition géographique de la création d’emploi. Cet article se place dans ce deuxième courant. Partant d’une approche développée dans un contexte canadien, deux questions sont posées :1) dans quelle mesure une approche conçue pour comprendre la géographie de la croissance d’emploi au Canada est elle pertinente pour la France ?2) quels sont les facteurs qui régissent la géographie du développement en France entre 1982 et 2006 ?Nous montrons que, bien que l’approche d’outre atlantique permette de saisir les dimensions géographiques du développement en France, les logiques géographiques françaises sont différentes. Ce paradoxe apparent met en exergue l’importance de développer des approches théoriques méso, qui se situeraient entre les approches par le territoire et les approches universalistes de l’économie géographique, et qui permettraient d’appréhender les effets de contexte. Even though, at the national level, increases in GDP are an important development objective, the survival of local communities is often ensured by the capacity to maintain or generate employment. An important body of work has examined local particularities and the connection between territory and development – particularly employment creation. Another body of work seeks to understand the general processes governing the geographic distribution of employment growth. Starting from an approach developed in the Canadian context, two questions can be raised:1) to what extent can an approach conceived in order to understand the geography of employment growth in Canada be relevant in a French context?2) what are the factors governing the geography of development in France between 1982 and 2006?We show that, although the North-American approach captures the geographic dimensions of French development rather well, the underlying logic of French development is different. This paradox highlights the need to develop theory at an intermediate (meso) level, situated somewhere between the particularistic territorial approach and the universalist economic one, which would be able to capture contextual effects. more...

National audience; Recently, 4 simulation games using different models and methods were developed in France for characterizing climate change variability and its effect on forage crops, depending on the region and the season of year. A comparative analysis was used to determine global trends as well as possible causes of divergence. In the short term, results pointed to a global increase in production, and in the medium term, showed a spring advance, winter production, and a slump in the summer. In the longer term, a global decrease in production might be triggered by a high increase in temperature, the negative effect of lower rainfall, and the increase in ET, which the positive effect of higher CO2 levels may not manage to compensate. Certain factors (with regards to sunshine and fertilization) could explain these divergences between models.; Le présent travail a pour but de caractériser la variabilité du changement climatique et de ses effets sur les cultures fourragères selon les régions et les saisons. Récemment, plusieurs études sur ce thème, utilisant différents modèles et méthodes, ont été réalisées en France. Il s'agit donc de faire une synthèse de ces travaux qui, ayant utilisé des hypothèses de travail différentes, ont obtenu des résultats parfois différents. La multiplicité des méthodes a permis de montrer certains invariants dans le climat et les productions annuelles et saisonnières. L'avance printanière, l'existence de production hivernale et l'apparition ou l'accentuation du creux estival ont été mis en évidence - à des degrés divers - avec tous les modèles. La prévision d'une augmentation globale de production dans le futur proche fait également l'unanimité. Dans le futur, quelle que soit l'échéance, une augmentation est prévue principalement à cause des effets positifs du CO2, en particulier de la réduction de transpiration qu'il provoque. A long terme, les effets négatifs de la température et de l'augmentation de l'ETP risquent de dominer les effets positifs du CO2 et de provoquer une diminution globale de production : ce sont l'occurrence de cette diminution et son échéance qui font débat. Après analyse, l'augmentation de production dans le futur lointain, trouvée systématiquement avec un modèle d'une seule des deux études dont il est question ici, pourrait provenir de l'augmentation du rayonnement vue et utilisée dans cette étude, ainsi que d'une fertilisation beaucoup plus favorable. more...

[Departement_IRSTEA]Territoires [TR1_IRSTEA]SEDYVIN; Spatial pattern has a key role in the interactions between species in plant communities. These interactions influence ecological processes involved in the species dynamics: growth, regeneration and mortality. In this study, we investigated the effect of spatial pattern on productivity in mature mixed forests of sessile oak and Scots pine. We simulated tree locations with point process models and tree growth with spatially explicit individual growth models. The point process models and growth models were fitted with field data from the same stands. We compared species productivity obtained in two types of mixture: a patchy mixture and an intimate mixture. Our results show that the productivity of both species is higher in an intimate mixture than in a patchy mixture. Productivity difference between the two types of mixture was 11.3% for pine and 14.7% for oak. Both species were favored in the intimate mixture because, for both, intraspecific competition was more severe than interspecific competition. Our results clearly support favoring intimate mixtures in mature oak-pine stands to optimize tree species productivity; oak is the species that benefits the most from this type of management. Our work also shows that models and simulations can provide interesting results for complex forests with mixtures, results that would be difficult to obtain through experimentation. more...

L’article tente de saisir les éléments pour une compréhension du changement en cours dans les sociétés d’Afrique du Nord. Il fait allusion aux contradictions de sociétés ayant connu de profondes mutations au cours des dernières décennies. Les révoltes des sociétés arabes et maghrébines sont le résultat de bouleversements démographiques, culturels et anthropologiques, mais aussi de contradictions issues d’un modèle de croissance économique d’orientation libérale. Ce modèle a accentué, dans tous ces pays, des inégalités sociales et territoriales, favorisé le développement de la pauvreté dans les villes et les campagnes, du taux de chômage et de l’inflation. La dernière crise alimentaire suivie de la crise économique et financière (2007-2008) a révélé la vulnérabilité de ce modèle de croissance économique rentier, aux structures peu diversifiées, sous-industrialisées, et essentiellement, tournées sur les marchés extérieurs. La Tunisie, suivie de l’Égypte, et dans une moindre mesure, du Maroc, qui avaient assuré les conditions d’intégration dans le système mondial capitaliste, ont été les pays qui ont été les plus exposés aux effets directs et indirects de la crise mondiale. Partout, la tension politique s’accentue, elle inaugure une période faite d’incertitudes sans assurer les ruptures politiques, économiques, et sociales avec les héritages du passé. The article attempts to capture the elements for an understanding of the changes taking place in Northern African societies. It refers to the contradictions of society having undergone profound changes in recent decades. The revolts of the Arab and North African societies are the result of demographic, cultural and anthropological changes, but also contradictions generated by a model of economic liberal growth. This sample has increased in all countries of the social and territorial inequalities, favored the development of urban poverty and rural areas, unemployment and inflation. The last food crisis followed by the financial and economic crisis (2007-2008) revealed the vulnerability of this model annuitant economic growth, very similar structures under-industrialized and essentially turned on external markets. Tunisia, followed by Egypt, and to a lesser extent, Morocco, who had ensured the conditions for integration into the world capitalist system, were the countries with the most exposed to direct and indirect effects of the international crisis .Everywhere, political tension increases, it inaugurated a period of uncertainty made without ensuring the political, economic disruptions, and social relations with the legacy of the past. El artículo trata de aprehender los elementos para la comprensión de los cambios que se producen en las sociedades del norte de África. Se refiere a las contradicciones de las sociedades que han conocido profundos cambios en las últimas décadas. Las revueltas de las sociedades árabes y magrebíes son el resultado de los cambios demográficos, culturales y antropológicos, y también de las contradicciones sacadas de un modelo de crecimiento económico de orientación liberal.Este modelo ha incrementado en todos estos países desigualdades sociales y territoriales, y favoreció el desarrollo de la pobreza en las zonas rurales y urbanas, la tasa de desempleo y la inflación. La última crisis alimentaria seguida por la crisis financiera y económica (2007-2008) puso de manifiesto la vulnerabilidad de este modelo de crecimiento económico rentista, con pocas estructuras diversificadas y poco industrializados y mirando en gran medida hacia los mercados extranjeros.Túnez, seguido por Egipto, y en menor medida Marruecos, que habían creado las condiciones para la integración en el sistema capitalista mundial, fueron los países que estaban más expuestos a los efectos directos e indirectos de la crisis mundial. En todas partes, la tensión política se acentúa : se inaugura un período de incertidumbre sin garantizar las rupturas políticas, económicas y sociales con los legados del pasado. يحاول هذا المقال الإلمام بعناصر تُمكِّن من فهم التغيّر الجاري في مجتمعات إفريقيا الشمالية. إنه يحيل الى التناقضات الموجودة في المجتمعات التي عرفت تحولات عميقة في العشريات الأخيرة. فثورات المجتمعات العربية و المغاربية هي نتيجة الاضطرابات الديمغرافية، الثقافية والأنثروبولوجية، و لكن أيضا التناقضات المتمخضة عن نموذج نمو اقتصادي ذو توجه ليبيرالي. و قد زاد هذا النموذج من حدة اللامساواة الاجتماعية والاقليمية في هذه الدول، كما سمح بارتفاع نسبة الفقر في المدن و الأرياف وارتفاع نسبة البطالة والتضخم. لقد كشفت الأزمة الغذائية الأخيرة والأزمة الاقتصادية والمالية (2007–2008) عن هشاشة هذا النموذج للنمو الاقتصادي ذي البنيات ضئيلة التنوّع، قليلة التصنيع والمتوجهة بصفة خاصة الأسواق الخارجية. لقد كانت تونس متبوعة بمصر وبصفة أقل المغرب، أي تلك التي استجابت لشروط الاندماج في النظام العالمي الرأسمالي، و هي الدول الأكثر عرضة للتأثير المباشر وغير المباشر للأزمة العالمية. ففي كل مكان يزيد التوتر السياسي حدة، مما يدشن فترة يعمها الشك دون ضمان القطيعة السياسية، الاقتصادية، والاجتماعية، مع موروث الماضي. more...

National audience; Climate changes carries a risk but also an advantage for forage production, it influences both forage production levels and forage calendar. The results of a single climate model (Arpege) applied to different scenarios of global economic growth, have helped develop the STIC crop model (ACTA-CC project). This model, combined with a thorough knowledge of present and possible practices, provides useful information. For instance, it can help determine possible changes affecting forage grass, maize and alfalfa crops in the main French forage production regions over determined periods of time in the future (21st century). Methods and results are discussed. A second study will apply these scenarios to different types of animal production.; Les changements climatiques, maintenant certains, agissent non seulement sur les niveaux des productions de ressources fourragères, mais aussi sur leurs calendriers. Les résultats de modèles de climat de Météo-France (Arpege), sous divers scénarios d’évolution économique mondiale, ont permis d’alimenter le modèle de culture STICS, dans le cadre d’une étude nommée ACTA-CC. L’utilisation de STICS, combinée à une bonne connaissance des pratiques présentes et possibles, montre les évolutions possibles des productions de graminées fourragères, maïs et luzerne à différentes échéances temporelles du XXI e siècle dans les principales régions fourragères françaises. Méthodes et résultats sont discutés. Un second article appliquera ces évolutions à différents ateliers de production animale. more...

National audience; Climate changes carries a risk but also an advantage for forage production, it influences both forage production levels and forage calendar. The results of a single climate model (Arpege) applied to different scenarios of global economic growth, have helped develop the STIC crop model (ACTA-CC project). This model, combined with a thorough knowledge of present and possible practices, provides useful information. For instance, it can help determine possible changes affecting forage grass, maize and alfalfa crops in the main French forage production regions over determined periods of time in the future (21st century). Methods and results are discussed. A second study will apply these scenarios to different types of animal production.; Les changements climatiques, maintenant certains, agissent non seulement sur les niveaux des productions de ressources fourragères, mais aussi sur leurs calendriers. Les résultats de modèles de climat de Météo-France (Arpege), sous divers scénarios d’évolution économique mondiale, ont permis d’alimenter le modèle de culture STICS, dans le cadre d’une étude nommée ACTA-CC. L’utilisation de STICS, combinée à une bonne connaissance des pratiques présentes et possibles, montre les évolutions possibles des productions de graminées fourragères, maïs et luzerne à différentes échéances temporelles du XXI e siècle dans les principales régions fourragères françaises. Méthodes et résultats sont discutés. Un second article appliquera ces évolutions à différents ateliers de production animale. more...

The effect of mixture on productivity has been widely studied for applications related to agriculture but results in forestry are scarce due to the difficulty of conducting experiments. Using a modeling approach, we analyzed the effect of mixture on the productivity of forest stands composed of sessile oak and Scots pine. To determine whether mixture had a positive effect on productivity and if there was an optimum mixing proportion, we used an aggregation technique involving a mean-field approximation to analyze a distance-dependent individual-based model. We conducted a local sensitivity analysis to identify the factors that influenced the results the most. Our model made it possible to predict the species proportion where productivity peaks. This indicates that transgressive over-yielding can occur in these stands and suggests that the two species are complementary. For the studied growth period, mixture does have a positive effect on the productivity of oak-pine stands. Depending on the plot, the optimum species proportion ranges from 38 to 74% of oak and the gain in productivity compared to the current mixture is 2.2% on average. The optimum mixing proportion mainly depends on parameters concerning intra-specific oak competition and yet, intra-specific competition higher than inter-specific competition was not sufficient to ensure over-yielding in these stands. Our work also shows how results obtained for individual tree growth may provide information on the productivity of the whole stand. This approach could help us to better understand the link between productivity, stand characteristics, and species growth parameters in mixed forests. more...

This paper discusses the growth model with environmental constraints recently presented in (Acemoglu et al., 2011) which focuses on the redirection of technical change by climate policies with research subsidies and a carbon tax. First, Acemoglu et al.'s model and chosen parameters yield numerical results that do not support the conclusion that ambitious climate policies can be conducted " without sacrificing (much or any) long-run growth ". Second, they select unrealistic key parameters for carbon sinks and elasticity of substitution. We find that more realistic parameters lead to very different results. Third, the model leads to an unrealistic conclusion when used to analyse endogenous growth, suggesting specification problems., Cet article analyse le modèle de croissance sous contraintes environnementales présenté par Acemoglu et al. (2011), lequel met l'accent sur la réorientation du changement technique au moyen de politiques climatiques combinant une taxe carbone et des subventions à la recherche. En premier lieu, le modèle de Acemoglu et al.'s avec les paramètres retenus fait ressortir des résultats numériques qui ne soutiennent nullement la conclusion selon laquelle des politiques climatiques ambitieuses peuvent être conduites " sans (guère ou pas du tout) sacrifier la croissance de long terme ". Par ailleurs, Acemoglu et al. ont choisi des valeurs irréalistes pour des paramètres cruciaux comme les puits de carbone ou l'élasticité de substitution. Des valeurs plus réalistes donnent des résultats très différents. En troisième lieu, utilisé pour analyser la croissance endogène, le modèle aboutit à des incohérences, ce qui suggère des problèmes de spécification. more...

Question: Tree mortality can be modeled using two complementary covariates, tree size and tree growth. Tree growth is an integrative measure of tree vitality while tree diameter is a good index of sensitivity to disturbances and can be consider as a proxy for tree age which determines senescence. Few mortality models integrate both covariates as classical model calibration need large permanent plots data-sets which are rare. How then to obtain a multivariate mortality model including size and growth when permanent plots data are not available? Location: To answer this question, we studied A. alba and P. abies mortality in the French and Swiss Alps. Method: Our study proposes an alternative semi-parametric Bayesian method which includes a random sample of living and dead trees with diameter and growth measurements. Results: We were able to obtain a mortality model combining both size-dependent and growth-dependent mortality. We demonstrated that A. alba had a lower mortality rate (10%) than P. abies (18%) for low growth ( more...