A study on the expressive power of some fragments of the modal µ-Calculus

Résumé Le μ-calcul est une extension de la logique modale par des opérateurs de point fixe. Dans ce travail nous étudions la complexité de certains fragments de cette logique selon deux points de vue, différents mais étroitement liés: l'un syntaxique (ou combinatoire) et l'autre topologique. Du point de vue syn¬taxique, les propriétés définissables dans ce formalisme sont classifiées selon la complexité combinatoire des formules de cette logique, c'est-à-dire selon le nombre d'alternances des opérateurs de point fixe. Comparer deux ensembles de modèles revient ainsi à comparer la complexité syntaxique des formules as¬sociées. Du point de vue topologique, les propriétés définissables dans cette logique sont comparées à l'aide de réductions continues ou selon leurs positions dans la hiérarchie de Borel ou dans celle projective. Dans la première partie de ce travail nous adoptons le point de vue syntax¬ique afin d'étudier le comportement du μ-calcul sur des classes restreintes de modèles. En particulier nous montrons que: (1) sur la classe des modèles symétriques et transitifs le μ-calcul est aussi expressif que la logique modale; (2) sur la classe des modèles transitifs, toute propriété définissable par une formule du μ-calcul est définissable par une formule sans alternance de points fixes, (3) sur la classe des modèles réflexifs, il y a pour tout η une propriété qui ne peut être définie que par une formule du μ-calcul ayant au moins η alternances de points fixes, (4) sur la classe des modèles bien fondés et transitifs le μ-calcul est aussi expressif que la logique modale. Le fait que le μ-calcul soit aussi expressif que la logique modale sur la classe des modèles bien fondés et transitifs est bien connu. Ce résultat est en ef¬fet la conséquence d'un théorème de point fixe prouvé indépendamment par De Jongh et Sambin au milieu des années 70. La preuve que nous donnons de l'effondrement de l'expressivité du μ-calcul sur cette classe de modèles est néanmoins indépendante de ce résultat. Par la suite, nous étendons le langage du μ-calcul en permettant aux opérateurs de point fixe de lier des occurrences négatives de variables libres. En montrant alors que ce formalisme est aussi ex¬pressif que le fragment modal, nous sommes en mesure de fournir une nouvelle preuve du théorème d'unicité des point fixes de Bernardi, De Jongh et Sambin et une preuve constructive du théorème d'existence de De Jongh et Sambin. RÉSUMÉ Pour ce qui concerne les modèles transitifs, du point de vue topologique cette fois, nous prouvons que la logique modale correspond au fragment borélien du μ-calcul sur cette classe des systèmes de transition. Autrement dit, nous vérifions que toute propriété définissable des modèles transitifs qui, du point de vue topologique, est une propriété borélienne, est nécessairement une propriété modale, et inversement. Cette caractérisation du fragment modal découle du fait que nous sommes en mesure de montrer que, modulo EF-bisimulation, un ensemble d'arbres est définissable dans la logique temporelle Ε F si et seulement il est borélien. Puisqu'il est possible de montrer que ces deux propriétés coïncident avec une caractérisation effective de la définissabilité dans la logique Ε F dans le cas des arbres à branchement fini donnée par Bojanczyk et Idziaszek [24], nous obtenons comme corollaire leur décidabilité. Dans une deuxième partie, nous étudions la complexité topologique d'un sous-fragment du fragment sans alternance de points fixes du μ-calcul. Nous montrons qu'un ensemble d'arbres est définissable par une formule de ce frag¬ment ayant au moins η alternances si et seulement si cette propriété se trouve au moins au n-ième niveau de la hiérarchie de Borel. Autrement dit, nous vérifions que pour ce fragment du μ-calcul, les points de vue topologique et combina- toire coïncident. De plus, nous décrivons une procédure effective capable de calculer pour toute propriété définissable dans ce langage sa position dans la hiérarchie de Borel, et donc le nombre d'alternances de points fixes nécessaires à la définir. Nous nous intéressons ensuite à la classification des ensembles d'arbres par réduction continue, et donnons une description effective de l'ordre de Wadge de la classe des ensembles d'arbres définissables dans le formalisme considéré. En particulier, la hiérarchie que nous obtenons a une hauteur (ωω)ω. Nous complétons ces résultats en décrivant un algorithme permettant de calculer la position dans cette hiérarchie de toute propriété définissable.

Treeline and climate change : analyzing and modeling patterns and shifts in the Swiss Alps

Summary: Global warming has led to an average earth surface temperature increase of about 0.7 °C in the 20th century, according to the 2007 IPCC report. In Switzerland, the temperature increase in the same period was even higher: 1.3 °C in the Northern Alps anal 1.7 °C in the Southern Alps. The impacts of this warming on ecosystems aspecially on climatically sensitive systems like the treeline ecotone -are already visible today. Alpine treeline species show increased growth rates, more establishment of young trees in forest gaps is observed in many locations and treelines are migrating upwards. With the forecasted warming, this globally visible phenomenon is expected to continue. This PhD thesis aimed to develop a set of methods and models to investigate current and future climatic treeline positions and treeline shifts in the Swiss Alps in a spatial context. The focus was therefore on: 1) the quantification of current treeline dynamics and its potential causes, 2) the evaluation and improvement of temperaturebased treeline indicators and 3) the spatial analysis and projection of past, current and future climatic treeline positions and their respective elevational shifts. The methods used involved a combination of field temperature measurements, statistical modeling and spatial modeling in a geographical information system. To determine treeline shifts and assign the respective drivers, neighborhood relationships between forest patches were analyzed using moving window algorithms. Time series regression modeling was used in the development of an air-to-soil temperature transfer model to calculate thermal treeline indicators. The indicators were then applied spatially to delineate the climatic treeline, based on interpolated temperature data. Observation of recent forest dynamics in the Swiss treeline ecotone showed that changes were mainly due to forest in-growth, but also partly to upward attitudinal shifts. The recent reduction in agricultural land-use was found to be the dominant driver of these changes. Climate-driven changes were identified only at the uppermost limits of the treeline ecotone. Seasonal mean temperature indicators were found to be the best for predicting climatic treelines. Applying dynamic seasonal delimitations and the air-to-soil temperature transfer model improved the indicators' applicability for spatial modeling. Reproducing the climatic treelines of the past 45 years revealed regionally different attitudinal shifts, the largest being located near the highest mountain mass. Modeling climatic treelines based on two IPCC climate warming scenarios predicted major shifts in treeline altitude. However, the currently-observed treeline is not expected to reach this limit easily, due to lagged reaction, possible climate feedback effects and other limiting factors. Résumé: Selon le rapport 2007 de l'IPCC, le réchauffement global a induit une augmentation de la température terrestre de 0.7 °C en moyenne au cours du 20e siècle. En Suisse, l'augmentation durant la même période a été plus importante: 1.3 °C dans les Alpes du nord et 1.7 °C dans les Alpes du sud. Les impacts de ce réchauffement sur les écosystèmes - en particuliers les systèmes sensibles comme l'écotone de la limite des arbres - sont déjà visibles aujourd'hui. Les espèces de la limite alpine des forêts ont des taux de croissance plus forts, on observe en de nombreux endroits un accroissement du nombre de jeunes arbres s'établissant dans les trouées et la limite des arbres migre vers le haut. Compte tenu du réchauffement prévu, on s'attend à ce que ce phénomène, visible globalement, persiste. Cette thèse de doctorat visait à développer un jeu de méthodes et de modèles pour étudier dans un contexte spatial la position présente et future de la limite climatique des arbres, ainsi que ses déplacements, au sein des Alpes suisses. L'étude s'est donc focalisée sur: 1) la quantification de la dynamique actuelle de la limite des arbres et ses causes potentielles, 2) l'évaluation et l'amélioration des indicateurs, basés sur la température, pour la limite des arbres et 3) l'analyse spatiale et la projection de la position climatique passée, présente et future de la limite des arbres et des déplacements altitudinaux de cette position. Les méthodes utilisées sont une combinaison de mesures de température sur le terrain, de modélisation statistique et de la modélisation spatiale à l'aide d'un système d'information géographique. Les relations de voisinage entre parcelles de forêt ont été analysées à l'aide d'algorithmes utilisant des fenêtres mobiles, afin de mesurer les déplacements de la limite des arbres et déterminer leurs causes. Un modèle de transfert de température air-sol, basé sur les modèles de régression sur séries temporelles, a été développé pour calculer des indicateurs thermiques de la limite des arbres. Les indicateurs ont ensuite été appliqués spatialement pour délimiter la limite climatique des arbres, sur la base de données de températures interpolées. L'observation de la dynamique forestière récente dans l'écotone de la limite des arbres en Suisse a montré que les changements étaient principalement dus à la fermeture des trouées, mais aussi en partie à des déplacements vers des altitudes plus élevées. Il a été montré que la récente déprise agricole était la cause principale de ces changements. Des changements dus au climat n'ont été identifiés qu'aux limites supérieures de l'écotone de la limite des arbres. Les indicateurs de température moyenne saisonnière se sont avérés le mieux convenir pour prédire la limite climatique des arbres. L'application de limites dynamiques saisonnières et du modèle de transfert de température air-sol a amélioré l'applicabilité des indicateurs pour la modélisation spatiale. La reproduction des limites climatiques des arbres durant ces 45 dernières années a mis en évidence des changements d'altitude différents selon les régions, les plus importants étant situés près du plus haut massif montagneux. La modélisation des limites climatiques des arbres d'après deux scénarios de réchauffement climatique de l'IPCC a prédit des changements majeurs de l'altitude de la limite des arbres. Toutefois, l'on ne s'attend pas à ce que la limite des arbres actuellement observée atteigne cette limite facilement, en raison du délai de réaction, d'effets rétroactifs du climat et d'autres facteurs limitants.

New insights into the long-term evolutionary history of the avian MHC

SummaryGene duplication and neofunctidnalization are important processes in the evolution of phenotypic complexity. They account for important evolutionary novelties that confer ecological adaptation, such as the major histocompatibility complex (MHC), a multigene family with a central role in vertebrates' adaptive immune system. Multigene families, which evolved in large part through duplication, represent promising systems to study the still strongly depbated relative roles of neutral and adaptive processes in the evolution of phenotypic complexity. Detailed knowledge on ecological function and a well-characterized evolutionary history place the mammals' MHC amongst ideal study systems. However mammalian MHCs usually encompass several million base pairs and hold a large number of functional and non-functional duplicate genes, which makes their study complex. Avian MHCs on the other hand are usually way more compact, but the reconstruction of. their evolutionary history has proven notoriously difficult. However, no focused attempt has been undertaken so far to study the avian MHC evolutionary history in a broad phylogenetic context and using adequate gene regions.In the present PhD, we were able to make important contributions to the understanding of the long-term evolution of the avian MHC class II Β (MHCI1B). First, we isolated and characterized MHCIIB genes in barn owl (Tyto alba?, Strigiformes, Tytonidae), a species from an avian lineage in which MHC has not been studied so far. Our results revealed that with only two functional MHCIIB genes the MHC organization of barn owl may be similar to the 'minimal essential' MHC of chicken (Gallus gallus), indicating that simple MHC organization may be ancestral to birds. Taking advantage of the sequence information from barn owl, we studied the evolution of MHCIIB genes in 13 additional species of 'typical' owls (Strigiformes, Strigidae). Phylogenetic analyses revealed that according to their function, in owls the peptide-binding region (PBR) encoding exon 2 and the non-PBR encoding exon 3 evolve by different patterns. Exon 2 exhibited an evolutionary history of positive selection and recombination, while exon 3 traced duplication history and revealed two paralogs evolving divergently from each other in owls, and in a shorebird, the great snipe {Gallinago media). The results from exon 3 were the first ever from birds to demonstrate gene orthology in species that diverged tens of millions of years ago, and strongly questioned whether the taxa studied before provided an adequate picture of avian MHC evolution. In a follow-up study, we aimed at explaining a striking pattern revealed by phylogenetic trees analyzing the owl sequences along with MHCIIB sequences from other birds: One owl paralog (termed DAB1) grouped with sequences of passerines and falcons, while the other (DAB2) grouped with wildfowl, penguins and birds of prey. This could be explained by either a duplication event preceding the evolution of these bird orders, or by convergent evolution of similar sequences in a number of orders. With extensive phylogenetic analyses we were able to show, that indeed a duplication event preceeded the major avian radiation -100 my ago, and that following this duplication, the paralogs evolved under positive selection. Furthermore, we showed that the divergently evolving amino acid residues in the MHCIIB-encoded β-chain potentially interact with the MHCI I α-chain, and that molecular coevolution of the interacting residues may have been involved in the divergent evolution of the MHCIIB paralogs.The findings of this PhD are of particular interest to the understanding of the evolutionary history of the avian MHC and, by providing essential information on long-term gene history in the avian MHC, open promising perspectives for advances in the understanding of the evolution of multigene families in general, and for avian MHC organization in particular. Amongst others I discuss the importance of including protein structure in the phylogenetic study of multigene families, and the roles of ecological versus molecular selection pressures. I conclude by providing a population genomic perspective on avian MHC, which may serve as a basis for future research to investigate the relative roles of neutral processes involving effective population size effects and of adaptation in the evolution of avian MHC diversity and organization.RésuméLa duplication de gènes et leur néo-fonctionnalisation sont des processus importants dans l'évolution de la complexité phénotypique. Ils sont impliqués dans l'apparition d'importantes nouveautés évolutives favorisant l'adaptation écologique, comme c'est le cas pour le complexe majeur d'histocompatibilité arbres phylogénétiques lorsque les séquences CMHIIB des chouettes sont analysées avec les séquences d'autres oiseaux: un paralogue de chouette (appelé DABI) forme un groupe avec les séquences de passereaux et faucons, tandis que l'autre (DAB2) se regroupe avec les gallo-ansériformes, les manchots et les rapaces diurnes. Ceci pourrait être expliqué soit par une duplication qui a précédé l'évolution de ces ordres aviaires soit par évolution convergente dans un certain nombre d'ordres. Grâce à des analyses phylogénétiques approfondies, nous avons pu montrer qu'un événement de duplication a effectivement précédé la radiation aviaire principale d'il y a environ 100 millions d'années, et qu'après cette duplication les paralogues ont évolué sous sélection positive. De plus, les résidus d'acides aminés évoluant de façon divergente dans la chaîne β codée par le CMHIIB interagissent potentiellement avec la chaîne α codée par le CMHII, et que la coévolution moléculaire de ces résidus pourrait être à la base de l'évolution divergente des paralogues CMHIIB.Dans cette thèse sont discutés entre autres l'importance d'inclure la structure des protéines dans l'étude phylogénétique des familles multigéniques, ainsi que les rôles respectifs des pressions sélectives écologique et moléculaire. La conclusion comporte une perspective sur la génomique des populations du CMH aviaire, qui pourrait servir de base pour de futures recherches sur les rôles relatifs joués par Îes processus neutres comprenant les effets de la taille efficace des populations et l'adaptation dans l'évolution de la diversité et l'organisation du MHC aviaire.

Eretria - Nea Psara : eine klassizistische Stadtanlage über der antiken Polis

Résumé: Le présent ouvrage propose une histoire de l'Erétrie moderne, de la redécouverte du site antique au projet urbanistique de 1834 pour une ville nouvelle destinée à accueillir les réfugiés de l'île de Psara - anéantie en 1824 par les Ottomans - et au développement urbain d'Erétrie/Nea Psara au XIXe et au XXe siècles. Le nom d'Erétrie englobe trois couches historiques distinctes: la cité antique, la ville néoclassique, dessinée par l'architecte allemand Eduard Schaubert (1804-1860), et le village moderne, issu de son projet. Chacune de ces strates - vestiges antiques, tissu urbain néoclassique et constructions plus récentes - est perceptible au sein de cet ensemble urbain et se trouve en relation constante avec les autres. L'exposé des recherches archéologiques - depuis la redécouverte du site antique par Ciriaco de' Pizzicolli d'Ancona (Cyriaque d'Ancône) en 1436 déjà, puis de manière systématique par des voyageurs-archéologues dès le XIXe siècle - comble une lacune dans l'historiographie de la cité antique. Cette approche met également en lumière la relation étroite entre archéologie et urbanisme au XIXe siècle. Si l'exploration de la Grèce avait été jusqu'à son indépendance en 1827 essentiellement le fait des archéologues, des historiens et des philologues, après cette date, des géologues, des ingénieurs et des topographes travaillant pour le développement économique du jeune Etat se mirent également à parcourir le pays, le regard tourné non plus seulement vers l'Antiquité, mais aussi vers l'avenir. L'histoire de la redécouverte d'Erétrie permet ainsi d'éclairer divers aspects liés à la gestation de l'Etat grec. Le projet conçu en 1834 par Ecluard Schaubert de ville néoclassique superposée aux ruines de la cité antique d'Erétrie s'inscrit dans un réseau de créations de villes nouvelles et de modernisations de villes existantes par le nouvel Etat grec, qui cherchait à fonder sa légitimité et son identité, après la domination ottomane, sur les valeurs idéales (ou idéalisées) de l'Antiquité classique. Dans le projet de développement urbain d'Erétrie, la relation étroite entre archéologie et urbanisme et, par conséquent, la référence à l'Antiquité sont évidentes: Eduard Schaubert commença par tracer sur son plan toutes les ruines antiques, dressant ainsi l'état des connaissances archéologiques du site. Sur cette base, l'architecte conçut la ville néoclassique en y incluant les principales ruines, qui devaient servir de repères visuels et qui concrétisaient ainsi le lien idéologique de la monarchie absolue avec l'Antiquité. A Erétrie, deux perspectives principales reliaient le port à l'acropole et l'Ecole navale au théâtre antique. L'intégration de ruines antiques dans un projet urbanistique avait été réalisée par Stamatios Kleanthes et Eduard Schaubert en 1831-1832 dans le plan de l'Athènes moderne, avant que celle-ci n'ait été promue capitale de la Grèce. Les deux architectes ont ainsi anticipé le caractère idéal d'Athènes dans le processus de gestation de l'Etat grec. L'importance de ce plan et de celui qu'ifs ont établi sur le même modèle pour le Pirée a été reconnue par les historiens de l'urbanisme. En revanche, le plan d'Erétrie, qui suit pourtant les mêmes principes, n'a été que partiellement étudié. Cette monographie montre que le projet d'Erétrie était le plus abouti des trois, qui tous se caractérisent par un système de routes rayonnant depuis le siège du gouvernement (résidences royales à Athènes et au Pirée, mairie à Erétrie). Cet éventail de rues ou u patte d'oie» embrasse à Athènes l'acropole et au Pirée fa baie du port, alors qu'a Erétrie il est double, axé en raison de la topographie sur l'acropole et sur Pa baie du port. Cette double patte d'oie crée ainsi le lien idéologique avec l'Antiquité et témoigne, par son ouverture sur le port, de l'essor économique souhaité par le gouvernement. Le plan d'Erétrie représente de manière exemplaire l'urbanisme programmatique de la Grèce sous Othon ler (1832-1862). L'ouvrage s'intéresse ensuite à la réalisation du projet de Schaubert, dont la mise en oeuvre n'a pas répondu aux attentes du Gouvernement. Le faible développement d'Erétrie s'explique principalement par le surdimensionnement du projet, des finances publiques modestes, la malaria endémique et une politique économique inadaptée aux traditions commerciales des Psariotes. Les lenteurs dans la réalisation du projet et même des régressions au cours du XIXe siècle et au début du XXe siècle, puis l'urbanisation accélérée d'Erétrie à partir des années 1960, ont eu pour conséquence que les historiens de l'urbanisme et les urbanistes ont sous-estimé, voire ignoré la valeur historique de ce concept Cependant, l'exécution du projet néoclassique s'est poursuivie de manière continue et des références au plan de Schaubert peuvent être observées dans l'aménagement récent de la localité aujourd'hui encore. Ainsi, des arbres ont été plantés dans les années 1960 le long de l'enceinte urbaine antique, à l'emplacement où Schaubert avait prévu la création d'une promenade arborée. Au centre d'Erétrie, là où l'agora principale aurait dû être aménagée, une grande place publique servant au marché hebdomadaire a été créée. Dans le quartier oriental, une petite église dédiée à la Pan hagia Paravouniotissa a été construite en 2001 sur la parcelle où Schaubert en avait prévue une. D'importants éléments des projets de Schaubert, qui ne sont actuellement plus guère perceptibles à Athènes et au Pirée, le sont toujours à Erétrie. Les espaces verts, par exemple, occupent une place importante dans le domaine privé: malgré la densification du tissu urbain, des parcelles caractéristiques contiennent encore des maisons isolées d'un ou de deux niveaux côté rue, avec un grand jardin à l'arrière, séparé des parcelles voisines par un mur en pierre ou en brique crue. Erétrie mérite donc une reconnaissance plus considérable dans l'histoire de l'urbanisme, puisqu'elle contribue à faire mieux comprendre les projets de ses deux villes soeurs. L'étude du projet urbanistique est complétée par une approche typologique des constructions néoclassiques d'Erétrie qui souligne encore la valeur historique de cet ensemble. Comme la plupart des édifices sont, menacés de démolition, à l'exception d'un petit nombre d'entre eux qui bénéficient d'un bon entretien, un inventaire photographique des constructions d'Erétrie datant du XIXe et du début du XXe siècle a été constitué entre 1994 et 2005, complété par des photographies anciennes. Il en ressort que les formes et les techniques de construction sont représentatives de l'architecture privée à l'époque de la création de l'Etat. Enfin, le plan directeur d'Erétrie, réalisé en 1975-1976 par un séminaire du Département d'architecture de l'Ecole polytechnique fédérale de Zurich avec l'appui de l'Ecole suisse d'archéologie en Grèce, est publié ici intégralement pour la première fois. Le présent ouvrage rend ses lettres de noblesse à un ensemble urbain néoclassique, certes modeste, mais issu d'un projet urbanistique ambitieux, témoin significatif du programme politique du nouvel Etat grec. SUMMARY Translated by William Eisler This book gives an account of the history of modern Eretria. It encompasses the rediscovery of the ancient city, the 1834 urban plan for the new town designed to accommodate the refugees from the island of Psara - destroyed by the Ottomans in 1824 - and also the urban development of Eretria/Nea Psara in the 19th and 20th centuries. The name Eretria carries a rich heritage: the ancient city, the neoclassical town designed by the Germen architect Eduard Schaubert (1804-1860), and the modern village. These three distinct historical layers ancient ruins, neoclassical plan and more recent constructions - can be seen within this urban area and are interlinked with each other. The account of the archeological investigations fills a gap in the historiography of the ancient city. This started with the early rediscovery of the ancient site by Ciriaco de'Pizzicolli d'Ancona in 1436, and was followed by systematic research by travellers/ archeologists from the 19th century onward. Furthermore, this shows the close relationship between archeology and urbanism in the 19th century. The exploration of Greece prier te its independence in 1827 was mainly red by archeologists, historians and philologists. Subsequently, geologists, engineers and topographers working for the young state's economic development travelled across the country, with their attention focused not only on Antiquity but are on the future. The history of Eretria's rediscovery gives new insights on various aspects related to the development of the Greek state. In 1834, Eduard Schaubert's project, planning a neoclassical town built upon the ancient Eretria, took place alongside the development of other new cities and the modernization of existing ones du ring the Ottoman domination. By doing so, the new Greek state wanted to build its legitimacy and identity, based upon the ideal (or idealized) values of Classical Antiquity. In the urban development of Eretria, the close connection between archeology and urbanism, and the reference to Antiquity, are obvious. Eduard Schaubert began by tracing on his plan ail of the ancient ruins, thus showing the knowledge of the archeological site at that time. On this basis, the architect planned the neoclassical town, incorporating the principal ruins which were to serve as visual references embodying the ideological link between Antiquity and King Otto's absolute monarchy. In Eretria, two principal visual axes linked the port to the acropolis and the Naval School to the ancient theatre. The integration of ancient ruins in an urban project had already been achieved by Stamatios Kleanthes and Eduard Schaubert in 1831-1832 in their plan for modern Athens, before it became the capital of Greece. The two architects had therefore anticipated the ideal character of Athens at the beginning of the Greek state. The importance of this plan and that of Piraeus (designed along the same model) has long been recognized by urban historians. By contrast, the plan of Eretria based open the same principles has been only partly studied. This book explains clearly that the Eretria project was the most elaborate. The three cities are characterized by a system of roads radiating from the seat of government (the royal residences in Athens and Piraeus, the town hall in Eretria). This fan-like arrangement of streets includes the Acropolis in Athens and the harbour in Piraeus, whereas in Eretria it is twofold, orientated towards the acropolis and the harbour on account of the topography. This double fan-like arrangement shows the ideological link with Antiquity and, with its opening onto the harbour, the government's desire for economic development. The plan of Eretria is a typical ex- ample of the programmatic urbanism of Greece under Otto I (1832-1862). The book discusses the completion of Schaubert's project, which was not fully carried out as expected by the government. The poor development of Eretria can be explained primarily by the excessive scale of the project, the modest public finances, the endemic malaria and an economic policy unsuitable to the commercial traditions of the Psariotes. Delays, even regressions in the implementation of the project in the course of the 19th and the beginning of the 20th centuries, followed by the growing urbanization of Eretria starting in the 1960's, led urban historians and town planners to underestimate or even to ignore the historical value of this concept. Nevertheless, the neoclassical project was carried out steadfastly, and references to the Schaubert plan can still be seen in the modern layout of the town. Trees were planted in the 1960's all along the circumference of the ancient city, where Schaubert had planned a tree-lined promenade. A big public square serving as a weekly market place was created in the centre of Eretria, where the principal agora had been originally planned. In 2001 a small church dedicated to the Panhagia Paravouniotissa was built on a plot of land in the eastern district, where this had been intended by Schaubert. Important elements of Schaubert's projects, which are barely perceptible in modern-day Athens and Piraeus, remain visible in Eretria. Green areas, for example, occupy a significant place within the private properties. In spite of the urban densification, characteristic plots still include isolated houses of one or two stories facing the street, with large gardens in the rear, separated from neighbours by stone or mudbrick walls. Eretria therefore deserves a more prominent position in the history of urbanism, as it contributes to a better understanding of ifs two sister cities. The study of the urban project is enriched by a typological approach to the neoclassical constructions of Eretria, underlining once again the historical value of this heritage. Since only a small number of the buildings have benefited from good maintenance and the greater part is threatened with demolition, a photographic inventory of the constructions of Eretria dating from the 19tIt and early 20th centuries was produced between 1994 and 2005, supplemented by old photographs. This documentation clearly shows that the forms and techniques of construction are characteristic of private architecture at the beginning of modern Greece. Finally, the master plan of Eretria drafted in 1975-1976 by a seminar of the Department of Architecture of the Swiss Federal Institute of Technology, Zurich, with the support of the Swiss School of Archeology in Greece, is published here in full for the first time. This book gives credit to a neoclassical urban heritage which, although modest in scale, derives from an ambitious project that embodies the political programme of the new Greek state. ΠΕΡΙΛΗΨΗ Μετάβραση Ελενή Δημητρακοπούλου Η παρούσα εργασία προτείνει μια. ιστορία της σύγχρονης πόλης της Ερέτριας, ξεκινώντας από την αποκάλύψη του αρχαιολογικού χώρου, περνώντας από την σύνταξη, το 1834, του ρυμοτομικού σχεδίου για μια νέα. πόλη που σκοπό είχε να υποδεχθεί τούς πρόσφυγες από τα Ψαρά. - που καταστράφηκαν ολοσχερώς το 1824 από τούς Οθωμανούς - και εξετάζοντας τέλος την πολεοδομική εξέλιξη της Ερέτριας/Νέων Ψαρών κατά τον 19° και τον 20° αι. Πίσω από το όνομα της Ερέτριας κρύβονται τρία διαφορετικά. ιστορικά στρώματα,: η αρχαία πόλη, η νεοκλασική πόλη πού σχεδιάστηκε από τον γερμανό αρχιτε κτονα "Εντοναρντ Σάουμπερτ (1804-1860) και η σύγχρονη πόλη που κτίστηκε πάνω στά. σχέδια του τελευταίού. Κάθε ένα από αυτά τα στρώματα - αρχαία κατάλοιπα. νεοκλασικός πολεοδομικός ιστός και νεώτερα κτίσματα - γίνεται αντιληπτό στο πλαίσιο αυτού του πολεοδομικού συνόλου και βρίσκεται σε άμεση σχέση με τα άλλα δύο. Ηπαρονσίαση των αρχαιολογικών ερευνών, που ξεκινούν το 1436 με την αποκάλυψη τον αρχαιολογικού χώρού από τον Ciriaco de' Pizzicolli d'Ancona (Κυριάκος ο Αγκωνίτης) και συνεχίζονται συστηματικά. από περιηγητές_αρχαιολόγούς κατά το 19° αι., καλύπτει ένα κενό στην ιστοριογραφία της έρεύνας της αρχαίας πύλης. Η προσέγγιση αυτή φωτίζει επίσης τη στενή σχέσημεταξύαρχαιολογίας και πολεοδομίας κατά τον 190 αι. Αν η εξερεύνηση της Ελλάδος, ως την ανεξαρτησία της το 1827, ήταν έργο κνρϊως αρχαιολόγων, ιστορικών και φιλολόγων, μετά από αυτήν την χρονολογία., γεωλόγοι, μηχανικοί και τοπογράφοι που εργάζονταν για την οικονομική ανάπτυξη τον νεοσύστατου Ελληνικού Κράτούς, άρχισαν επίσης να περιτρέχονν όλη την χώρα., με το βλέμμα. στραμμένο όχι μόνο προς την Αρχαιότητα, αλλά και προς το μέλλον. Η ιστορία της αποκάλυψης της Ερέτριας φωτίζει έτσι και διάφορες όψεις που συνδέονται με την γένεση του Ελληνικού Κράτους. Το 1834, υ 'Εντοναρντ Σάουμπερτ εκπόνησε το σχέδιο μιας νεοκλασικής πόλης που Θα επικαθόταν στα; ερείπια. της αρχαίας Ερέτριας?το έργο εντάσσεται στο δίκτυο δημιουργίας νέων πόλεων και εκσυγχρονισμού των υπαρχυυσών από το νεοσύστατο Ελληνικό Κράτος. το οποίο, μετά την Οθωμανική κυριαρχία, επεδίωκε να Θεμελιώσει την νομιμότητα και την ταυτότητά του πάνω στις ιδανικές ή εξιδανικευμένες αξίες της κλασικής αρχαιότητας. Στο σχέδιο της πολεοδομικής ανάπτυξης της Ερέτριας, η στενή σχέση μεταξύ αρχαιολογίας και πολεοδομίας και, κατ επέκταση. οι σαφείς αναφορές στην Αρχαιότητα. είναι εμφανείς: ο Εντοναρντ Σάουμπερτ άρχισε σχεδιάζοντας στο τοπογραφικό τον όλα τα αρχαία. ερείπια, καταγράφοντας έτσι τις τότε αρχαιολογικές γνώσεις για, το χώρο. Σε αυτή τη βάση, ο αρχιτέκτονας συνέλαβε την νεοκλασική πόλη εντάσσοντας σε αυτήν τα κυριότερα αρχαία μνημεία, τα οποία χρησίμευαν ως οπτικά σημεία αναφοράς, ενώ συγχρόνως υλοποιούσαν την ιδεολογική σχέση της απόλύτης μοναρχίας με την Αρχαιότητα. Στην Ερέτρια, δυο βασικοί άξονες συνέδεαν το λιμάνι με την Ακρόπολη και τη Ναυτική Σχολή με το Αρχαίο Θέατρο. Η ένταξη αρχαίων ερειπίων σε ένα πολεοδομικό σχέδιο είχε ήδη πραγματοποιηθεί από τούς Σταμάτιο Κλεάνθη και'Εντουαρντ Σάουμπερτ στα 1831-1832, στον σχεδιασμό της νέας Αθήνας, πριν αυτή ανακηρυχθεί σε πρωτεύουσα. της Ελλάδος. Οι δυο αρχιτέκτονες προεξόφλησαν έτσι τον συμβολικό χαρακτήρα της Αθήνας στην διαδικασία. γένεσης του Ελληνικού Κράτούς, Η σημασία αυτού τον σχεδίου καθώς και εκείνου που συνέταξαν, πάνω στο ίδιο πνεύμα, για τον Πειραιά έχει αναγνωριστεί από τους σύγχρονούς πολεοδόμους. Αντίθετα, το σχέδιο της Ερέτριας, παρ όλο που ακολούθεί τις ίδιες αρχές, μελετήθηκε πολύ λίγο. Η παρούσα μονογραφία δείχνει ότι το σχέδιο της Ερέτριας ήταν το πιο ολοκληρωμένο από τα τρία. Βασικό χαρακτηριστικό των σχεδίων αυτών είναι ένα σύστημα οδών που αναπτύσσονται ακτινωτά από το κέντρο εξουσίας (βασιλική κατοικία στην Αθήνα και τον Πειραιά, δημαρχείο στην Ερέτρια). Αυτή η ακτινωτή διάταξη των οδών συμπεριλαμβάνει στην Αθήνα την Ακρόπολη και στον Πειραιά το λιμάνι, ενώ στην Ερέτρια είναι αμφίροπη, προσανατολισμένη, λόγω της τοπογραφίας, προς την ακρόπολη αλλά και προς τον όρμο του λιμανιού. Αυτή η διπλή ακτινωτή διάταξη από τη μια δημιούργεί τον ιδεολογικό δεσμό ιιε την Αρχαιότητα, ενώ από την άλλη τονίζει, με το άνοιγμά της προς το λιμάνι, την οικονομική άνθηση της πόλης που επιθυμούσε η κεντρική εξουσία. Τα σχέδιο της Ερέτριας αποτελεί αντιπροσωπευτικό δείγμα της προγραμματικής πολεοδομίας της Ελλάδος κατά τα, χρόνια της Βασιλείας του "Οθωνος (1832-1862). Η υλοποίηση του σχεδίου του Σάουμπερτ δεν ανταποκρίθηκε στις προσδοκίες της κυβέρνησης. Η μικρή ανάπτύξη της Ερέτριας οφείλεται κυρίως στούς ανεδαφικούς, μεγαλεπί βολονς στόχους του σχεδίού, στα μέτρια δημόσια οικονομικά, στην ενδημική ελονοσία λόγω των υφισταμένων ελών καθώς και σε μια, οικονομική πολιτική που ήταν ξένη στις εμπορικές παραδόσεις των Ψαριανών. Οι αργοί ρυθμοί της πραγματοποίησης του σχεδίού και μάλιστα κάποιες περικοπές τον κατά τη διάρκεια τον 19°ν και στις αρχές του 2θ αι., και στη συνέχεια η ταχεία πολεοδομική εξέλιξη της Ερέτριας από τη δεκαετία του 1960, είχαν σαν συνέπεια να υποτιμηθεί ή κατ να αγνοηθεί η ιστορική αξία του πολεοδομικού σχεδίου από τους ιστορικούς της πολεοδομίας. Ωστόσο, η εκτέλεση τον νεοκλασικού σχεδίου ακολουθήθηκε με συνέπεια, ενώ αναφορές στο σχέδιο του Σάουμπερτ μπορούν να παρατηρηθούν, ακόμα. και σήμερα. στις νεώτερες διευθετήσεις τον χώρου. Ετσι, στη δεκαετία του 1960, κατά μήκος του αρχαίού τείχούς της πόλης φυτεύθηκαν δέντρα, στη Θέση όπού ο Σάουμπερτ είχε προβλέψει τη δημιουργία ενός δεντροφυτεμένου περιπάτου. Στο κέντρο της Ερέτριας, εκεί όπου Θα έπρεπε να διαμορφωθεί η κύρια αγορά της πόλης, δημιουργήθηκε μια μεγάλη δημόσια πλατεία όπου γίνεται η εβδομαδιαία λαϊκή αγορά. Στην ανατολική συνοικία, χτίστηκε, το 2001, μια μικρή εκκλησία αφιερωμένη στην Παναγία, την Παραβοννιώτισσα, στο οικόπεδο όπου ο Σάουμπερτ είχε προβλέψει μια εκκλησία. Σημαντικά στοιχεία των σχεδίων του Σάουμπερτ, που δεν γίνονται πια καθόλου αντιληπτά στην ΑΘήνα και στον Πειραιά, μπορούν να παρατηρηθούν στην Ερέτρια. Το πράσινο, για παράδειγμα, καταλαμβάνει σημαντική Θέση τον ιδιωτικού χώρου: παρά την πύκνωση τον πολεοδομικού ιστού, χαρακτηριστικά είναι τα οικόπεδα που περιέχούν ακόμα μεμονωμένα σπίτια, μονώροφα ή διώροφα, επί προσώπου οδού, με ένα μεγάλο κήπο στο πίσω μέρος, που χωρίζονται από τα, γειτονικά οικόπεδα με ένα μαντρότοιχο πέτρινο ή από ωμές πλίνθους. Η Ερέτρια οφείλει λοιπόν να λάβει τη Θέση που της αξίζει στην ιστορία της Νεοελληνικής πολεοδομίας, εφόσον συμβάλλει στην καλύτερη κατανόηση των σχεδίων των δυο αυτών αδελφών πόλεων. Η μελέτη τον πολεοδομικού σχεδίού συμπληρώνεται από μια τυπολογική προσέγγιση των νεοκλασικών κτηρίων της Ερέτριας, η οποία υπογραμμίζει ακόμα περισσότερο την ιστορική αξία του συνόλου αυτού. Καθώς τα περισσότερα κτήρια απειλούνται με κατεδάφιση, με εξαίρεση λίγα από αυτά που είχαν την τύχη να συντηρούνται σωστά, μεταξύ 1994 και 2005, καταρτίστηκε ένα φωτογραφικό αρχείο των κτιρίων της Ερέτριας που χρονολογούνται στο 19° και στις αρχές τον 200υ αι., συμπληρωμένο και από παλιές φωτογραφίες. Από αυτό προκύπτει ότι οι μορφές κατ οι τεχνικές δομήσεως είναι αντιπροσωπευτικές της ιδιωτικής αρχιτεκτονικής κατά την εποχή της σύστασης τον Ελληνικού Κράτους. Τέλος, το γενικό ρυθμιστικό σχέδιο της Ερέτριας, που εκπονήθηκε στα 1975-1976 από μελετητική ομάδατης σχολής Αρχιτεκτόνων του Ομοσπονδιακού Πολυτεχνείου της Ζυρίχης, με την υποστήριξη της Ελβετικής Αρχαιολογικής Σχολής στην Ελλάδα., δημοσιεύεται εδώ για πρώτη φορά στην πλήρη μορφή του. Η παρούσα εργασία, αφορά ένα νεοκλασικό πολεοδομικό σύνολο, ταπεινό ίσως, αλλά αποτέλεσμα ενός φιλόδοξου πολεοδομικού σχεδιασμού, ο οποίος αποτελεί σημαντικό μάρτυρα του πολιτικού προγράμματος τον νεοσύστατού Ελληνικού Κράτους.

Community Policing in Switzerland's Major Urban Areas: An Observational Study of the Implementation and Impact Using Geospatial Data Mining

La présente étude est à la fois une évaluation du processus de la mise en oeuvre et des impacts de la police de proximité dans les cinq plus grandes zones urbaines de Suisse - Bâle, Berne, Genève, Lausanne et Zurich. La police de proximité (community policing) est à la fois une philosophie et une stratégie organisationnelle qui favorise un partenariat renouvelé entre la police et les communautés locales dans le but de résoudre les problèmes relatifs à la sécurité et à l'ordre public. L'évaluation de processus a analysé des données relatives aux réformes internes de la police qui ont été obtenues par l'intermédiaire d'entretiens semi-structurés avec des administrateurs clés des cinq départements de police, ainsi que dans des documents écrits de la police et d'autres sources publiques. L'évaluation des impacts, quant à elle, s'est basée sur des variables contextuelles telles que des statistiques policières et des données de recensement, ainsi que sur des indicateurs d'impacts construit à partir des données du Swiss Crime Survey (SCS) relatives au sentiment d'insécurité, à la perception du désordre public et à la satisfaction de la population à l'égard de la police. Le SCS est un sondage régulier qui a permis d'interroger des habitants des cinq grandes zones urbaines à plusieurs reprises depuis le milieu des années 1980. L'évaluation de processus a abouti à un « Calendrier des activités » visant à créer des données de panel permettant de mesurer les progrès réalisés dans la mise en oeuvre de la police de proximité à l'aide d'une grille d'évaluation à six dimensions à des intervalles de cinq ans entre 1990 et 2010. L'évaluation des impacts, effectuée ex post facto, a utilisé un concept de recherche non-expérimental (observational design) dans le but d'analyser les impacts de différents modèles de police de proximité dans des zones comparables à travers les cinq villes étudiées. Les quartiers urbains, délimités par zone de code postal, ont ainsi été regroupés par l'intermédiaire d'une typologie réalisée à l'aide d'algorithmes d'apprentissage automatique (machine learning). Des algorithmes supervisés et non supervisés ont été utilisés sur les données à haute dimensionnalité relatives à la criminalité, à la structure socio-économique et démographique et au cadre bâti dans le but de regrouper les quartiers urbains les plus similaires dans des clusters. D'abord, les cartes auto-organisatrices (self-organizing maps) ont été utilisées dans le but de réduire la variance intra-cluster des variables contextuelles et de maximiser simultanément la variance inter-cluster des réponses au sondage. Ensuite, l'algorithme des forêts d'arbres décisionnels (random forests) a permis à la fois d'évaluer la pertinence de la typologie de quartier élaborée et de sélectionner les variables contextuelles clés afin de construire un modèle parcimonieux faisant un minimum d'erreurs de classification. Enfin, pour l'analyse des impacts, la méthode des appariements des coefficients de propension (propensity score matching) a été utilisée pour équilibrer les échantillons prétest-posttest en termes d'âge, de sexe et de niveau d'éducation des répondants au sein de chaque type de quartier ainsi identifié dans chacune des villes, avant d'effectuer un test statistique de la différence observée dans les indicateurs d'impacts. De plus, tous les résultats statistiquement significatifs ont été soumis à une analyse de sensibilité (sensitivity analysis) afin d'évaluer leur robustesse face à un biais potentiel dû à des covariables non observées. L'étude relève qu'au cours des quinze dernières années, les cinq services de police ont entamé des réformes majeures de leur organisation ainsi que de leurs stratégies opérationnelles et qu'ils ont noué des partenariats stratégiques afin de mettre en oeuvre la police de proximité. La typologie de quartier développée a abouti à une réduction de la variance intra-cluster des variables contextuelles et permet d'expliquer une partie significative de la variance inter-cluster des indicateurs d'impacts avant la mise en oeuvre du traitement. Ceci semble suggérer que les méthodes de géocomputation aident à équilibrer les covariables observées et donc à réduire les menaces relatives à la validité interne d'un concept de recherche non-expérimental. Enfin, l'analyse des impacts a révélé que le sentiment d'insécurité a diminué de manière significative pendant la période 2000-2005 dans les quartiers se trouvant à l'intérieur et autour des centres-villes de Berne et de Zurich. Ces améliorations sont assez robustes face à des biais dus à des covariables inobservées et covarient dans le temps et l'espace avec la mise en oeuvre de la police de proximité. L'hypothèse alternative envisageant que les diminutions observées dans le sentiment d'insécurité soient, partiellement, un résultat des interventions policières de proximité semble donc être aussi plausible que l'hypothèse nulle considérant l'absence absolue d'effet. Ceci, même si le concept de recherche non-expérimental mis en oeuvre ne peut pas complètement exclure la sélection et la régression à la moyenne comme explications alternatives. The current research project is both a process and impact evaluation of community policing in Switzerland's five major urban areas - Basel, Bern, Geneva, Lausanne, and Zurich. Community policing is both a philosophy and an organizational strategy that promotes a renewed partnership between the police and the community to solve problems of crime and disorder. The process evaluation data on police internal reforms were obtained through semi-structured interviews with key administrators from the five police departments as well as from police internal documents and additional public sources. The impact evaluation uses official crime records and census statistics as contextual variables as well as Swiss Crime Survey (SCS) data on fear of crime, perceptions of disorder, and public attitudes towards the police as outcome measures. The SCS is a standing survey instrument that has polled residents of the five urban areas repeatedly since the mid-1980s. The process evaluation produced a "Calendar of Action" to create panel data to measure community policing implementation progress over six evaluative dimensions in intervals of five years between 1990 and 2010. The impact evaluation, carried out ex post facto, uses an observational design that analyzes the impact of the different community policing models between matched comparison areas across the five cities. Using ZIP code districts as proxies for urban neighborhoods, geospatial data mining algorithms serve to develop a neighborhood typology in order to match the comparison areas. To this end, both unsupervised and supervised algorithms are used to analyze high-dimensional data on crime, the socio-economic and demographic structure, and the built environment in order to classify urban neighborhoods into clusters of similar type. In a first step, self-organizing maps serve as tools to develop a clustering algorithm that reduces the within-cluster variance in the contextual variables and simultaneously maximizes the between-cluster variance in survey responses. The random forests algorithm then serves to assess the appropriateness of the resulting neighborhood typology and to select the key contextual variables in order to build a parsimonious model that makes a minimum of classification errors. Finally, for the impact analysis, propensity score matching methods are used to match the survey respondents of the pretest and posttest samples on age, gender, and their level of education for each neighborhood type identified within each city, before conducting a statistical test of the observed difference in the outcome measures. Moreover, all significant results were subjected to a sensitivity analysis to assess the robustness of these findings in the face of potential bias due to some unobserved covariates. The study finds that over the last fifteen years, all five police departments have undertaken major reforms of their internal organization and operating strategies and forged strategic partnerships in order to implement community policing. The resulting neighborhood typology reduced the within-cluster variance of the contextual variables and accounted for a significant share of the between-cluster variance in the outcome measures prior to treatment, suggesting that geocomputational methods help to balance the observed covariates and hence to reduce threats to the internal validity of an observational design. Finally, the impact analysis revealed that fear of crime dropped significantly over the 2000-2005 period in the neighborhoods in and around the urban centers of Bern and Zurich. These improvements are fairly robust in the face of bias due to some unobserved covariate and covary temporally and spatially with the implementation of community policing. The alternative hypothesis that the observed reductions in fear of crime were at least in part a result of community policing interventions thus appears at least as plausible as the null hypothesis of absolutely no effect, even if the observational design cannot completely rule out selection and regression to the mean as alternative explanations.

Modelling tree population dynamics at the alpine and boreal tree-line ecotones in response to climate and land-use change

Summary Ecotones are sensitive to change because they contain high numbers of species living at the margin of their environmental tolerance. This is equally true of tree-lines, which are determined by attitudinal or latitudinal temperature gradients. In the current context of climate change, they are expected to undergo modifications in position, tree biomass and possibly species composition. Attitudinal and latitudinal tree-lines differ mainly in the steepness of the underlying temperature gradient: distances are larger at latitudinal tree-lines, which could have an impact on the ability of tree species to migrate in response to climate change. Aside from temperature, tree-lines are also affected on a more local level by pressure from human activities. These are also changing as a consequence of modifications in our societies and may interact with the effects of climate change. Forest dynamics models are often used for climate change simulations because of their mechanistic processes. The spatially-explicit model TreeMig was used as a base to develop a model specifically tuned for the northern European and Alpine tree-line ecotones. For the latter, a module for land-use change processes was also added. The temperature response parameters for the species in the model were first calibrated by means of tree-ring data from various species and sites at both tree-lines. This improved the growth response function in the model, but also lead to the conclusion that regeneration is probably more important than growth for controlling tree-line position and species' distributions. The second step was to implement the module for abandonment of agricultural land in the Alps, based on an existing spatial statistical model. The sensitivity of its most important variables was tested and the model's performance compared to other modelling approaches. The probability that agricultural land would be abandoned was strongly influenced by the distance from the nearest forest and the slope, bath of which are proxies for cultivation costs. When applied to a case study area, the resulting model, named TreeMig-LAb, gave the most realistic results. These were consistent with observed consequences of land-abandonment such as the expansion of the existing forest and closing up of gaps. This new model was then applied in two case study areas, one in the Swiss Alps and one in Finnish Lapland, under a variety of climate change scenarios. These were based on forecasts of temperature change over the next century by the IPCC and the HadCM3 climate model (ΔT: +1.3, +3.5 and +5.6 °C) and included a post-change stabilisation period of 300 years. The results showed radical disruptions at both tree-lines. With the most conservative climate change scenario, species' distributions simply shifted, but it took several centuries reach a new equilibrium. With the more extreme scenarios, some species disappeared from our study areas (e.g. Pinus cembra in the Alps) or dwindled to very low numbers, as they ran out of land into which they could migrate. The most striking result was the lag in the response of most species, independently from the climate change scenario or tree-line type considered. Finally, a statistical model of the effect of reindeer (Rangifer tarandus) browsing on the growth of Pinus sylvestris was developed, as a first step towards implementing human impacts at the boreal tree-line. The expected effect was an indirect one, as reindeer deplete the ground lichen cover, thought to protect the trees against adverse climate conditions. The model showed a small but significant effect of browsing, but as the link with the underlying climate variables was unclear and the model was not spatial, it was not usable as such. Developing the TreeMig-LAb model allowed to: a) establish a method for deriving species' parameters for the growth equation from tree-rings, b) highlight the importance of regeneration in determining tree-line position and species' distributions and c) improve the integration of social sciences into landscape modelling. Applying the model at the Alpine and northern European tree-lines under different climate change scenarios showed that with most forecasted levels of temperature increase, tree-lines would suffer major disruptions, with shifts in distributions and potential extinction of some tree-line species. However, these responses showed strong lags, so these effects would not become apparent before decades and could take centuries to stabilise. Résumé Les écotones son sensibles au changement en raison du nombre élevé d'espèces qui y vivent à la limite de leur tolérance environnementale. Ceci s'applique également aux limites des arbres définies par les gradients de température altitudinaux et latitudinaux. Dans le contexte actuel de changement climatique, on s'attend à ce qu'elles subissent des modifications de leur position, de la biomasse des arbres et éventuellement des essences qui les composent. Les limites altitudinales et latitudinales diffèrent essentiellement au niveau de la pente des gradients de température qui les sous-tendent les distance sont plus grandes pour les limites latitudinales, ce qui pourrait avoir un impact sur la capacité des espèces à migrer en réponse au changement climatique. En sus de la température, la limite des arbres est aussi influencée à un niveau plus local par les pressions dues aux activités humaines. Celles-ci sont aussi en mutation suite aux changements dans nos sociétés et peuvent interagir avec les effets du changement climatique. Les modèles de dynamique forestière sont souvent utilisés pour simuler les effets du changement climatique, car ils sont basés sur la modélisation de processus. Le modèle spatialement explicite TreeMig a été utilisé comme base pour développer un modèle spécialement adapté pour la limite des arbres en Europe du Nord et dans les Alpes. Pour cette dernière, un module servant à simuler des changements d'utilisation du sol a également été ajouté. Tout d'abord, les paramètres de la courbe de réponse à la température pour les espèces inclues dans le modèle ont été calibrées au moyen de données dendrochronologiques pour diverses espèces et divers sites des deux écotones. Ceci a permis d'améliorer la courbe de croissance du modèle, mais a également permis de conclure que la régénération est probablement plus déterminante que la croissance en ce qui concerne la position de la limite des arbres et la distribution des espèces. La seconde étape consistait à implémenter le module d'abandon du terrain agricole dans les Alpes, basé sur un modèle statistique spatial existant. La sensibilité des variables les plus importantes du modèle a été testée et la performance de ce dernier comparée à d'autres approches de modélisation. La probabilité qu'un terrain soit abandonné était fortement influencée par la distance à la forêt la plus proche et par la pente, qui sont tous deux des substituts pour les coûts liés à la mise en culture. Lors de l'application en situation réelle, le nouveau modèle, baptisé TreeMig-LAb, a donné les résultats les plus réalistes. Ceux-ci étaient comparables aux conséquences déjà observées de l'abandon de terrains agricoles, telles que l'expansion des forêts existantes et la fermeture des clairières. Ce nouveau modèle a ensuite été mis en application dans deux zones d'étude, l'une dans les Alpes suisses et l'autre en Laponie finlandaise, avec divers scénarios de changement climatique. Ces derniers étaient basés sur les prévisions de changement de température pour le siècle prochain établies par l'IPCC et le modèle climatique HadCM3 (ΔT: +1.3, +3.5 et +5.6 °C) et comprenaient une période de stabilisation post-changement climatique de 300 ans. Les résultats ont montré des perturbations majeures dans les deux types de limites de arbres. Avec le scénario de changement climatique le moins extrême, les distributions respectives des espèces ont subi un simple glissement, mais il a fallu plusieurs siècles pour qu'elles atteignent un nouvel équilibre. Avec les autres scénarios, certaines espèces ont disparu de la zone d'étude (p. ex. Pinus cembra dans les Alpes) ou ont vu leur population diminuer parce qu'il n'y avait plus assez de terrains disponibles dans lesquels elles puissent migrer. Le résultat le plus frappant a été le temps de latence dans la réponse de la plupart des espèces, indépendamment du scénario de changement climatique utilisé ou du type de limite des arbres. Finalement, un modèle statistique de l'effet de l'abroutissement par les rennes (Rangifer tarandus) sur la croissance de Pinus sylvestris a été développé, comme première étape en vue de l'implémentation des impacts humains sur la limite boréale des arbres. L'effet attendu était indirect, puisque les rennes réduisent la couverture de lichen sur le sol, dont on attend un effet protecteur contre les rigueurs climatiques. Le modèle a mis en évidence un effet modeste mais significatif, mais étant donné que le lien avec les variables climatiques sous jacentes était peu clair et que le modèle n'était pas appliqué dans l'espace, il n'était pas utilisable tel quel. Le développement du modèle TreeMig-LAb a permis : a) d'établir une méthode pour déduire les paramètres spécifiques de l'équation de croissance ä partir de données dendrochronologiques, b) de mettre en évidence l'importance de la régénération dans la position de la limite des arbres et la distribution des espèces et c) d'améliorer l'intégration des sciences sociales dans les modèles de paysage. L'application du modèle aux limites alpines et nord-européennes des arbres sous différents scénarios de changement climatique a montré qu'avec la plupart des niveaux d'augmentation de température prévus, la limite des arbres subirait des perturbations majeures, avec des glissements d'aires de répartition et l'extinction potentielle de certaines espèces. Cependant, ces réponses ont montré des temps de latence importants, si bien que ces effets ne seraient pas visibles avant des décennies et pourraient mettre plusieurs siècles à se stabiliser.

Sex-linked genetic markers in the shrews of the Sorex araneus group : from free gene flow to speciation

SUMMARY: The shrews of the Sorex araneus group are morphologically .very similar, but have undergone a spectacular chromosomal evolution. Altogether, the shrews of this group present a complete array of every possible level of chromosomal and genetic differentiation. In South-Western Europe, four species are recognised: S. antiriorii, S. araneus, S. coronatus and S. granarius, which differ essentially by the amount and the composition of Robertsonian metacentric chromosomés. Additionally, several chromosome races of S. araneus are also present in the same region (i.e. Bretolet, Carlit, Cordon, Jura and Vaud). The objective of this thesis was to examine the genetic relationships between populations, races and /or species of the Sorex araneus group with a special emphasis onsex-specific markers (mtDNA and Y chromosome). We first investigate the evolutionary history of the shrews of the Sorex araneus group distributed in the South-Western Europe. The results of. these analyses confirmed the difficulty to draw a single dichotomic tree within this group. Incongruent mtDNA and Y chromosome phylogenies suggest further that genetic and chromosomal evolution are in this group partially independent processes and that the evolutionary history of the south-western European populations of the S. araneus group can only be understood if we consider secondary contacts between taxa, after their divergence (with genetic exchanges by means of hybridization and / or introgression). Using one male-inherited, one female inherited and eight biparentally inherited markers, we investigate the population genetic structure of the Valais shrew (Sorex antinorii). Overall there results suggest that two already well-differentiated genetic lineages colonized the Swiss Alps after the last glacial period and came into contact in the Rhône Valley. After the Valais shrew (Sorex antinorii) reached the Swiss Alps, it came into contact with the common shrew (Sorex araneus). When two species come into contact and hybridize, endogenous counter-selection of hybrids is usually first expressed as a reduced fertility or viability in hybrids of the heterogametic sex, a mechanism know as Haldane's rule (Haldane 1922). We first evaluated the extent of introgression for Y chromosome, mtDNA and autosomal markers in a hybrid zone between S. antinoriii and S. araneus. The overall level of genetic and karyotypic differentiation between the two species must be strong .enough to allow the detection asymmetric introgression. Secondly, we compared the levels of gene flow between chromosome common to both species and chromosome differently rearranged in each of them. We detected a significantly stronger genetic structure in rearranged chromosomes. Over a 10-year period, we even observed a decrease of genetic structure for common chromosomes. These results strongly support the role of chromosomal rearrangements in the reproductive barrier between S. araneus and S. anfinorii. Overall, this thesis underlines the need to use different inherited (paternally, maternally and / or biparentally) and chromosomally located (on common vs. on rearranged chromosomes) markers to obtain more accurate pictures of genetic relationships between populations or species. RÉSUMÉ: Les musaraignes du groupe Sorex araneus sont morphologiquement très proches, mais ont connu une spectaculaire évolution chromosomique. Prises dans leur ensemble, les musaraignes de ce groupe présentent tous les nivaux possibles de différenciation génétique et chromosomique. Dans le sud-ouest de l'Europe, quatre espèces appartenant à ce groupe sont présentes : S. antinorii, S. araneus, S. coronatus et S. granarius. Celles-ci diffèrent essentiellement par leur caryotype dont la variabilité est principalement due à des fusions Robertsoniennes. De plus, plusieurs races chromosomiques appartenant à S. araneus sont aussi présentes dans la même région (i.e. les races Bretolet, Carlit, Cordon, Jura et Vaud). L'objectif de cette thèse était d'examiner les relations génétiques entre populations, races et/ou espèces du groupe S. araneus, en utilisant particulièrement des marqueurs liés aux sexes (ADN mitochondrial et Chromosome Y). Nous avons dans un premier temps retracé l'histoire évolutive des musaraignes de ce groupe dans le sud-ouest de l'Europe. Les résultats dé ces analyses confirment qu'il est difficile de tracer un simple arbre dichotomique au sein de ce groupe. Les arbres phylogénétiques obtenus sur l'ADN mitochondrial et le chromosome Y sont incongruents et suggèrent de plus que l'évolution génétique et chromosomique sont des processus indépendants. L'histoire évolutive -des populations de ce groupe ne peut. être comprise qu'en considérant des contacts secondaires entre taxa postérieure à leur divergence et induisant des échanges génétiques par hybridation et/ou introgression. Par la suite, nous avons examiné la structure génétique des populations de la musaraigne du Valais, S. antinorii, en utilisant un marqueur transmis par les mâles, un marqueur transmis par les femelles et huit marqueurs transmis par les 2 sexes. Nos résultats suggèrent que deux lignées génétiquement bien différenciées aient colonisé les Alpes Suisses, après les dernières glaciations et entrent en contact dans là Vallée du Rhône. Après avoir franchi les Alpes Suisses, la musaraigne du Valais est entrée en contact avec là musaraigne commune (S. araneus). Lorsque deux espèces entrent en contact et s'hybrident, la sélection contre les hybrides implique habituellement une baisse de fertilité ou de viabilité des hybrides du sexe hétérogamétique (i.e. les mâles XY chez les mammifères). Ce mécanisme est connu sous le nom de règle de Haldane (Haldane 1922) et implique une plus forte structuration génétique de marqueurs males - spécifiques que des marqueurs femelles spécifiques. Nous avons donc évalué le degré d'introgression des marqueurs situés sur le chromosome Y, sur l'ADN mitochondrial et sur des autosomes dans une zone hybride entre S. araneus et S. antinorii. Le niveau de différenciation chromosomique et génétique entre les 2 espèces doit être suffisamment fort pour ne pas permettre la détection d'une introgression asymétrique entre les sexes. Dans un second temps, nous avons comparé les niveaux de flux de gênes mesurés à l'échelle du chromosome, pour des chromosomes communs aux deux espèces et pour des chromosomes différemment arrangées dans chacune des deux espèces. Nous avons détecté une structure génétique significativement plus forte sur les chromosomes réarrangés et comme la zone hybride a été étudiée à dix années d'intervalle, nous observons même une diminution de la structure génétique pour les chromosomes communs au cours du temps.. Ces résultats soutiennent fortement l'hypothèse d'un rôle des réarrangements chromosomiques dans l'établissement d'une barrière reproductive entre S. araneus et S. antinorii. Ainsi cette thèse souligne l'utilité d'utiliser des marqueurs génétiques avec différents modes de transmission. (par les mâles, par les femelles et/ou par les 2 sexes) ou localisés au niveau du chromosome (chromosomes communs vs chromosomes réarrangés) afin d'obtenir une image plus juste ou du moins plus complète des relations génétiques entre populations ou espèces.

Phylogenetic study of the Grimmia Hedw. (Grimmiales, Bryopsida) based on a combination of morphological and molecular characters

Résumé Les mousses sont la plus ancienne lignée de plantes terrestres et leur longue évolution a été accompagnée par des tendances à la simplification des caractères morphologiques. Ce phénomène a quelque peu compliqué les reconstructions phylogénétiques basées sur la morphologie. Les analyses génétiques ont permis de donner de nouvelles informations dans le cadre des analyses phylogénétiques et une réévaluation de certains caractères morphologiques. La plupart des études combinant les données morphologiques et moléculaires ne concernent que des niveaux systématiques élevés comme l'ordre ou la famille et très peu considèrent le niveau du genre. La présente étude tend à tester les relations phylogénétiques du genre Grimmia à l'aide d'une combinaison de caractères morphologiques et moléculaires. Les 40 espèces de Grimmia utilisées dans la première partie de cette étude représentent la majorité des espèces trouvées en Eurasie, un des centres de diversification du genre. Lors de l'analyse morphologique, 52 caractères morphologiques/anatomiques (33 du gamétophyte et 19 du sporophyte) ont été numérisés. Malgré le peu de support statistique des arbres, la topologie des arbres est stable. Les Grimmia, comme décrit précédemment, sont paraphylétiques. Trois clades, correspondant respectivement aux sous-genres Rhabdogrimmia Limpr, Litoneuron I.Hagen et Gasterogrimmia Schimp. sont présents, tandis que le restant des taxons appartenant aux Grimmia forment un groupe non-résolu et indistinct des autres Grimmiaceae. Les séquences chloroplastiques trnL-trnF et rps4 combinés à la morphologie ont été ensuite utilisés pour reconstruire la phylogénie des Grimmia. Les arbres obtenus soutiennent la monophylie des Grimmiaceae tandis que les Grimmia, sont paraphylétiques. Deux clades principaux correspondant aux "Rhabdogrimmia" et aux "Grimmia" se détachent. Seules les espèces de "Rhabdogrimmia" produisent des gemmules foliaires (reproduction asexuée). Dans une étude considèrant 91 séquences trrIL-trnF les espèces appartenant aux "Rhabdogrimrnia" (reproduction asexuée essentiellement) ont des variabilités intraspécifique très faible et interspécifique relativement élevée tandis que les "Grimmia" possèdent la tendance inverse (plus de reproduction sexuée). Summary The mosses are a very old land plant lineage and their long evolutionary history has been accompanied by a trend of morphological character simplifications. This phenomenon has somewhat complicated morphological based phylogenetic reconstructions. Genetic analyses have provided new insights for phylogenetic studies, and have allowed morphological data to be re¬evaluated. Most of the studies combining morphological and molecular data have concerned the higher systematic levels of order and family and only have few considered the genus. The present study aims to test the phylogenetic relationships of the genus Grimmia using a combination of morphological and molecular characters. The 40 chosen Grimmia species represent the majority of those found in Eurasia, one diversification centers of the genus. For the morphological analysis, 52 morphological/anatomical characters (33 gametophyte and 19 sporophyte characters) were numerized. Although the internal statistical support was relatively low, the tree topologies were stable. Grimmia as currently defined was found to be paraphyletic. Three subclades, corresponding to the subgenera Rhabdogrimmia Limpr., Litoneuron I.Hagen, and Gasterogrimmia Schimp. were observed in the trees, while the reminder of the Grimmia species formed an unresolved group indistinct from other Grimmiaceae. Chloroplast (trnL-trnF and rps4) DNA sequences combined with morphology were used to reconstruct the phylogeny of Grimmia. The resulting trees supported the monophyly of Grimmiaceae and that the genus Grimmia, as currently defined, as paraphyletic. Two main clades were resolved corresponding to "Rhabdogrimmia" and "Grimmia". The species belonging to "Rhabdogrimmia" produce foliar-gemmae (asexual reproduction). In a study using 91 sequences of trnL-trnF,"Rhabdogrimmia" species (mainly asexual reproduction) have very low intraspecific variability and high interspecific variability whereas the "Grimmia" species possess the inverse tendency.

Fluoroscopic-Guided Radial Endobronchial Ultrasound Without Guide Sheath For Peripheral Pulmonary Lesions: A Safe And Efficient Combination.

BACKGROUND: Several guidelines recommend computed tomography scans for populations with high-risk for lung cancer. The number of individuals evaluated for peripheral pulmonary lesions (PPL) will probably increase, and with it non-surgical biopsies. Associating a guidance method with a target confirmation technique has been shown to achieve the highest diagnostic yield, but the utility of bronchoscopy with radial probe endobronchial ultrasound using fluoroscopy as guidance without a guide sheath has not been reported. METHODS: We conducted a retrospective analysis of bronchoscopy with radial probe endobronchial ultrasound using fluoroscopy procedures for the investigation of PPL performed by experienced bronchoscopists with no specific previous training in this particular technique. Operator learning curves and radiological predictors were assessed for all consecutive patients examined during the first year of application of the technique. RESULTS: Fifty-one PPL were investigated. Diagnostic yield and visualization yield were 72.5 and 82.3% respectively. The diagnostic yield was 64.0% for PPL ≤20mm, and 80.8% for PPL>20mm. No false-positive results were recorded. The learning curve of all diagnostic tools showed a DY of 72.7% for the first sub-group of patients, 81.8% for the second, 72.7% for the third, and 81.8% for the last. CONCLUSION: Bronchoscopy with radial probe endobronchial ultrasound using fluoroscopy as guidance is safe and simple to perform, even without specific prior training, and diagnostic yield is high for PPL>and ≤20mm. Based on these findings, this method could be introduced as a first-line procedure for the investigation of PPL, particularly in centers with limited resources.

Evaluation de l'application de la PCIME dans un hôpital de pays développé

1.1 Contexte1 Depuis 20 ans, l'OMS (Organisation Mondiale de la Santé) et l'UNICEF (United Nations International Children's Emergency Fund) ont élaboré un programme basé sur l'EBM (evidence Based Medicine) pour aider les pays en voie de développement à diminuer la mortalité infantile dans leur pays. Le succès de la Prise en Charge Intégrée de la Maladie de l'Enfant (PCIME) a permis de l'implanter dans plus de 100 pays en proposant une stratégie sur 3 plans : amélioration des compétences du personnel soignant, amélioration globale du système de santé et amélioration des pratiques familiales et communautaires en matière de santé. 1.2 Objectifs Cette étude évalue l'impact de l'utilisation des arbres décisionnels et des fiches-types de prise en charge proposés par la PCIME dans un hôpital de pays développé tel que l'HEL (Hôpital de l'Enfance). Nous adapterons les modèles pour 2 populations distinctes, le nourrisson âgé de 1 semaine à 2 mois et l'enfant dyspnéique âgé de 2 mois à 5 ans. 1.3 Méthode Dans une première phase, les prises en charge à l'HEL sont analysées par une grille d'évaluation standardisée permettant de les comparer à la prise en charge type PECIME. Les items insuffisamment effectués selon la grille d'évaluation sont présentés aux médecins avec un rappel du rôle de chacun. La seconde partie évalue l'amélioration obtenue dans les prises en charge. Les résultats des deux études vont permettre l'élaboration d'un premier questionnaire et d'une fiche de type check list pour les parents. L'étude évalue deux prises en charge cliniques distinctes. D'une part les nourrissons âgés de 1 semaine à 2 mois et d'autre part les jeunes enfants âgés entre 2 mois et 5 ans qui se présentent avec une dyspnée aux urgences de l'HEL. 1.4 Résultats escomptés Par le biais d'une récolte de données suffisante et d'une formation dispensée entre les deux phases de l'étude, nous nous attendons à une optimisation de la prise en charge des enfants et de leur famille. 1.5 Plus-value escomptée Nous aimerions qu'une telle étude puisse amener des clefs pour une prise en charge complète de l'enfant et de sa famille, en mettant l'accent sur les points essentiels des différentes parties d'une consultation.