9 resultados para Canopy photosynthesis
em Université de Montréal, Canada
Resumo:
RSUM - Les images satellitales multispectrales, notamment celles haute rsolution spatiale (plus fine que 30 m au sol), reprsentent une source dinformation inestimable pour la prise de dcision dans divers domaines lis la gestion des ressources naturelles, la prservation de lenvironnement ou lamnagement et la gestion des centres urbains. Les chelles dtude peuvent aller du local (rsolutions plus fines que 5 m) des chelles rgionales (rsolutions plus grossires que 5 m). Ces images caractrisent la variation de la rflectance des objets dans le spectre qui est linformation cl pour un grand nombre dapplications de ces donnes. Or, les mesures des capteurs satellitaux sont aussi affectes par des facteurs parasites lis aux conditions dclairement et dobservation, latmosphre, la topographie et aux proprits des capteurs. Deux questions nous ont proccup dans cette recherche. Quelle est la meilleure approche pour restituer les rflectances au sol partir des valeurs numriques enregistres par les capteurs tenant compte des ces facteurs parasites ? Cette restitution est-elle la condition sine qua non pour extraire une information fiable des images en fonction des problmatiques propres aux diffrents domaines dapplication des images (cartographie du territoire, monitoring de lenvironnement, suivi des changements du paysage, inventaires des ressources, etc.) ? Les recherches effectues les 30 dernires annes ont abouti une srie de techniques de correction des donnes des effets des facteurs parasites dont certaines permettent de restituer les rflectances au sol. Plusieurs questions sont cependant encore en suspens et dautres ncessitent des approfondissements afin, dune part damliorer la prcision des rsultats et dautre part, de rendre ces techniques plus versatiles en les adaptant un plus large ventail de conditions dacquisition des donnes. Nous pouvons en mentionner quelques unes : - Comment prendre en compte des caractristiques atmosphriques (notamment des particules darosol) adaptes des conditions locales et rgionales et ne pas se fier des modles par dfaut qui indiquent des tendances spatiotemporelles long terme mais sajustent mal des observations instantanes et restreintes spatialement ? - Comment tenir compte des effets de contamination du signal provenant de lobjet vis par le capteur par les signaux provenant des objets environnant (effet dadjacence) ? ce phnomne devient trs important pour des images de rsolution plus fine que 5 m; - Quels sont les effets des angles de vise des capteurs hors nadir qui sont de plus en plus prsents puisquils offrent une meilleure rsolution temporelle et la possibilit dobtenir des couples dimages stroscopiques ? - Comment augmenter lefficacit des techniques de traitement et danalyse automatique des images multispectrales des terrains accidents et montagneux tenant compte des effets multiples du relief topographique sur le signal capt distance ? Dautre part, malgr les nombreuses dmonstrations par des chercheurs que linformation extraite des images satellitales peut tre altre cause des tous ces facteurs parasites, force est de constater aujourdhui que les corrections radiomtriques demeurent peu utilises sur une base routinire tel quest le cas pour les corrections gomtriques. Pour ces dernires, les logiciels commerciaux de tldtection possdent des algorithmes versatiles, puissants et la porte des utilisateurs. Les algorithmes des corrections radiomtriques, lorsquils sont proposs, demeurent des botes noires peu flexibles ncessitant la plupart de temps des utilisateurs experts en la matire. Les objectifs que nous nous sommes fixs dans cette recherche sont les suivants : 1) Dvelopper un logiciel de restitution des rflectances au sol tenant compte des questions poses ci-haut. Ce logiciel devait tre suffisamment modulaire pour pouvoir le bonifier, lamliorer et ladapter diverses problmatiques dapplication dimages satellitales; et 2) Appliquer ce logiciel dans diffrents contextes (urbain, agricole, forestier) et analyser les rsultats obtenus afin dvaluer le gain en prcision de linformation extraite par des images satellitales transformes en images des rflectances au sol et par consquent la ncessit doprer ainsi peu importe la problmatique de lapplication. Ainsi, travers cette recherche, nous avons ralis un outil de restitution de la rflectance au sol (la nouvelle version du logiciel REFLECT). Ce logiciel est bas sur la formulation (et les routines) du code 6S (Seconde Simulation du Signal Satellitaire dans le Spectre Solaire) et sur la mthode des cibles obscures pour lestimation de lpaisseur optique des arosols (aerosol optical depth, AOD), qui est le facteur le plus difficile corriger. Des amliorations substantielles ont t apportes aux modles existants. Ces amliorations concernent essentiellement les proprits des arosols (intgration dun modle plus rcent, amlioration de la recherche des cibles obscures pour lestimation de lAOD), la prise en compte de leffet dadjacence laide dun modle de rflexion spculaire, la prise en compte de la majorit des capteurs multispectraux haute rsolution (Landsat TM et ETM+, tous les HR de SPOT 1 5, EO-1 ALI et ASTER) et trs haute rsolution (QuickBird et Ikonos) utiliss actuellement et la correction des effets topographiques laide dun modle qui spare les composantes directe et diffuse du rayonnement solaire et qui sadapte galement la canope forestire. Les travaux de validation ont montr que la restitution de la rflectance au sol par REFLECT se fait avec une prcision de lordre de 0.01 units de rflectance (pour les bandes spectrales du visible, PIR et MIR), mme dans le cas dune surface topographie variable. Ce logiciel a permis de montrer, travers des simulations de rflectances apparentes quel point les facteurs parasites influant les valeurs numriques des images pouvaient modifier le signal utile qui est la rflectance au sol (erreurs de 10 plus de 50%). REFLECT a galement t utilis pour voir limportance de lutilisation des rflectances au sol plutt que les valeurs numriques brutes pour diverses applications courantes de la tldtection dans les domaines des classifications, du suivi des changements, de lagriculture et de la foresterie. Dans la majorit des applications (suivi des changements par images multi-dates, utilisation dindices de vgtation, estimation de paramtres biophysiques, ), la correction des images est une opration cruciale pour obtenir des rsultats fiables. Dun point de vue informatique, le logiciel REFLECT se prsente comme une srie de menus simples dutilisation correspondant aux diffrentes tapes de saisie des intrants de la scne, calcul des transmittances gazeuses, estimation de lAOD par la mthode des cibles obscures et enfin, lapplication des corrections radiomtriques limage, notamment par loption rapide qui permet de traiter une image de 5000 par 5000 pixels en 15 minutes environ. Cette recherche ouvre une srie de pistes pour dautres amliorations des modles et mthodes lis au domaine des corrections radiomtriques, notamment en ce qui concerne lintgration de la FDRB (fonction de distribution de la rflectance bidirectionnelle) dans la formulation, la prise en compte des nuages translucides laide de la modlisation de la diffusion non slective et lautomatisation de la mthode des pentes quivalentes propose pour les corrections topographiques.
Resumo:
Mmoire numris par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Universit de Montral
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Les dinoflagells sont des eucaryotes unicellulaires qui composent une grande partie du phytoplancton et qui jouent un rle important au niveau de la photosynthse, de la production primaire et de la conservation des cosystmes marins. Les dinoflagells se distinguent des autres eucaryotes par leur biologie et leur organisation nuclaire unique. Lors de la mitose, leur membrane nuclaire demeure intacte et la sgrgation des chromosomes se fait partir de fuseaux mitotiques forms dans le cytoplasme et qui traversent le noyau au travers de canaux spcialiss Aussi, leurs chromosomes sont condenss en permanence et le processus utilis pour y arriver est encore trs mal compris puisque les dinoflagells ne possdent aucunes histones dtectables. Lingulodinium polyedrum est un dinoflagell photosynthtique marin utilis comme organisme modle en ce qui concerne ltude des rythmes circadiens (bioluminescence, migration verticale, mitose et photosynthse). La dcouverte et ltude des lments rgulateurs du cycle cellulaire peuvent nous amener comprendre le mcanisme, linfluence et la porte du contrle circadien sur le cycle cellulaire. De plus, ltude du cycle cellulaire pourrait permettre de rvler des indices quant aux caractristiques singulires des dinoflagells qui sont pour le moment nigmatiques. Par le pass, une tude chez Lingulodinium polyedrum a permis didentifier la cycline implique dans la mitose, LpCyc1, le premier rgulateur du cycle cellulaire a tre dcouvert chez les dinoflagells. La prsente tude sattarde sur la caractrisation de la LpCyc1, soit son expression, sa localisation, sa phosphorylation. Ces trois lments concordent de faon synchroniser lactivit de la LpCyc1 (et ainsi la mitose) de faon circadienne. Cette tude prsente aussi la cration et le dveloppement dun outil majeur pour ltude future de Lingulodinium polyedrum, le transcriptome des ARNm partir dun iv squenage Illumina. Cest dailleurs avec cet outil que nous avons dcouvert la CDK responsable du contrle de la phase M, LpCdk1. Cette CDK possde tous les domaines dune CDK classique, un site de liaison des substrats, un site de liaison lATP, une boucle activatrice, et une interface de liaison avec la cycline. Le transcriptome de Lingulodinium polyedrum a aussi permis de recenser toutes les protines conserves normalement retrouves dans le contrle du cycle cellulaire, qui nous a permis de faire une bauche prliminaire du cycle cellulaire de L. polyedrum. Cette analyse est une premire chez Lingulodinium polyedrum et peut stendre pour ltude dune multitude dautres processus mtaboliques.
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Dans un contexte o lapprovisionnement nergtique mondial du 21e sicle est un enjeu majeur, le dveloppement de sources dnergie renouvelables suscite lattention croissante de la communaut scientifique et industrielle. Lnergie solaire est dfinitivement lune des meilleures alternatives aux combustibles fossiles en tant que source dnergie du monde de demain. Ce mmoire traite donc du dveloppement de nouveaux matriaux organomtalliques pour des applications de photorcoltage dnergie en photovoltaque et en production dhydrogne. Le premier chapitre prsente la synthse assiste par microondes de quatre nouveaux complexes de Co(II), Ni(II), Cu(II) et Zn(II) bass sur le ligand ttra-p-mthoxyphnyl-azadipyrromthne (ADPM) avec des rendements variant de 89% quantitatif. Ces complexes sont mis en relation avec dautres complexes homoleptiques connus portant le ttraphnyl-ADPM comme ligand ainsi quavec leurs chlates de BF2+ pour une meilleure comprhension des tendances engendres par la substitution de lagent coordonnant et/ou des substituants p-mthoxy. Pour ce faire, le comportement lectrochimique et photophysique est prsent. De faon gnrale, la prsence des quatre groupements p-mthoxy semble rendre les drivs de cet ADPM plus susceptibles la dgradation lectrochimique en conditions doxydation et induire un dplacement bathochromique des proprits optiques dabsorption et dmission. Les structures rayons X du ligand ttra-p-mthoxyphnyl-ADPM et de son complexe homoleptique de Co(II) sont aussi discutes. Cette tude a t effectue dans lespoir de fournir des informations utiles sur la stabilit des ADPM aux chercheurs du domaine photovoltaque en qute de nouveaux chromophores dans le proche infrarouge (NIR). Le deuxime chapitre prsente quant lui les proprits de senseur envers les anions F-, OAc- et H2PO4- de deux nouveaux complexes neutres de Re(I) de type mono- et dinuclaire bass sur une phnanthroline substitue en position 5 contenant un rcepteur thio-ure. Ces composs ont t obtenus dans des rendements de 81% et 60%, respectivement. Leffet de la formation de ponts hydrogne lors de lajout danions versus la dprotonation du rcepteur a t valu par des titrations UV/Vis et RMN 1H et semble indiquer que la formation de la base conjugue du rcepteur est favorise pour ce type de systme. De plus, la structure rayons X dun des prcurseurs est prsente et permet une discussion sur la chiralit des complexes mono- et dinuclaire obtenus. Lobtention dun complexe bimtallique par autoassemblage ouvre la voie la prparation dantennes molculaires pour des systmes de photosynthse artificielle.
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Les concepts dcosystmes et de communauts sont centraux aux explications en cologie ainsi qu plusieurs dbats environnementaux. Cependant, depuis lintroduction de ces concepts, leur statut ontologique est controvers (c'est--dire un cosystme a-t-il une existence part entire au-del de lexistence de ses parties constituantes?). Alors que certains favorisent une interprtation pistmique de ces concepts, dautres dfendent plutt que ces units cologiques fassent partie intgrante du monde naturel. Dans le cadre de ce mmoire, jargumente que la meilleure manire dapprhender cette question ontologique est de comprendre que les communauts ainsi que les cosystmes sont des mcanismes. Plus prcisment, je propose que les cosystmes et les communauts soient des ensembles dentits et dactivits organiss de manire exhiber de manire rgulire des phnomnes prcis. Les entits sont les composantes de ces mcanismes (ex : espce, niche cologique) alors que les activits sont les relations causales produisant des changements (ex : photosynthse, prdation). Finalement, les phnomnes que ces mcanismes produisent sont les proprits mergentes propres au niveau dorganisation des communauts et des cosystmes (ex. : pH, Biomasse). En utilisant lapproche manipulationniste dveloppe par James Woodward (2003, 2004, 2010), jargumente quil est possible didentifier les composantes causales des cosystmes et des communauts ainsi que leurs relations. Puisquil est possible de manipuler empiriquement et de manire contrefactuelle de diffrentes manires les communauts et les cosystmes (Penn 2003; Swenson et Wilson 2000), je conclus que nous pouvons affirmer de manire robuste (Wimsatt 2007) que ces entits existent rellement.
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Ce projet de recherche evalue la reponse a court terme de coleopteres phloeophages et xylophages (Cerambycidae et Scolytinae) a differentes intensites de coupes partielles (0, 25 et 40% de la surface terriere prelevee) afin de determiner la viabilite de cette methode sylvicole en foret boreale. Disposant de 12 parcelles experimentales (4 repetitions pour chaque intensite de coupe) dans une sapiniere a bouleau blanc situee au sud de la foret boreale (Quebec, Canada), nous avons evalue labondance, la diversite ainsi que letablissement (taux dattaque) de ces deux groupes dinsectes, et ce des la premiere annee suivant la coupe. Lechantillonnage a ete realise a laide de pieges a interception multidirectionnelle et de lecorcage de sections de 3 especes darbres exposees dans lensemble des parcelles. Nos resultats montrent une plus grande activite/abondance des deux taxons (abondance 5 a 6 fois plus elevee) ainsi quune composition en especes differente et plus diversifiee dans les peuplements partiellement coupes (25 et 40%). De plus, la presence et la distribution despeces colonisant habituellement des hotes affaiblis (e.g., Trypodendron lineatum, Rhagium inquisitor) et pouvant donc reduire la valeur economique darbres residuels a ete recensee et semble etre favorisee entres autres par louverture de la canopee et des blessures physiques faites aux arbres pendant les operations sylvicoles. Par ailleurs, lapproche combinant differentes techniques dechantillonnage a permis une meilleure comprehension des mecanismes de localisation/selection dhote (variant en fonction de lespece), un aspect important de la dynamique des insectes pour levaluation des risques suite aux coupes forestieres. Sur la base de cette etude a court terme, il ne semblerait pas y avoir de difference significative sur les risques pour le milieu quant a laugmentation dactivite des Cerambycidae et Scolytinae entre les deux traitements de coupe appliques. Il reste cependant indispensable de verifier la validite de ces resultats sur une plus longue periode afin detablir des plans damenagement forestier durables pour la foret boreale.
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Les fichiers additionnels sont les donnes cristallographiques en format CIF. Voir le site de la Cambridge Crystallographic Data Centre pour un visualiseur: http://www.ccdc.cam.ac.uk
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Contrairement la plupart des eucaryotes non-photosynthtiques, les vgtaux doivent assurer la stabilit dun gnome additionnel contenu dans le plastide, un organite dorigine endosymbiotique. Malgr la taille modeste de ce gnome et le faible nombre de gnes quil encode, celui-ci est absolument essentiel au processus de photosynthse. Pourtant, mme si ce gnome est dune importance cruciale pour le dveloppement de la plante, les principales menaces son intgrit, ainsi que les consquences dune dstabilisation gnralise de sa squence dADN, demeurent largement inconnues. Dans lobjectif dlucider les consquences de linstabilit gnomique chloroplastique, nous avons utilis le mutant why1why3polIb dArabidopsis thaliana, qui prsente dimportants niveaux de rarrangements gnomiques chloroplastiques, ainsi que la ciprofloxacine, un compos induisant des brisures double-brins dans lADN des organites. Ceci nous a permis dtablir quune quantit importante de rarrangements gnomiques provoque une dstabilisation de la chane de transport des lectrons photosynthtique et un grave stress oxydatif associ au processus de photosynthse. tonnamment, chez why1why3polIb, ces hautes concentrations despces oxygnes ractives ne mnent ni la perte de fonction des chloroplastes affects, ni la mort cellulaire des tissus. Bien au contraire, ce dsquilibre rdox semble tre lorigine dune reprogrammation gnique nuclaire permettant de faire face ce stress photosynthtique et confrant une tolrance aux stress oxydatifs subsquents. Grce une nouvelle mthode danalyse des donnes de squenage de nouvelle gnration, nous montrons galement quun type particulier dinstabilit gnomique, demeur peu caractris jusqu maintenant, constitue une des principales menaces au maintien de lintgrit gnomique des organites, et ce, tant chez Arabidopsis que chez lhumain. Ce type dinstabilit gnomique est dnomm rarrangement de type U-turn et est vraisemblablement associ au processus de rplication. Par une approche gntique, nous dmontrons que les protines chloroplastiques WHY1, WHY3 et RECA1 empchent la formation de ce type dinstabilit gnomique, probablement en favorisant la stabilisation et le redmarrage des fourches de rplication bloques. Une forte accumulation de rarrangements de type U-turn semble dailleurs tre lorigine dun svre trouble dveloppemental chez le mutant why1why3reca1. Ceci soulve de nombreuses questions quant limplication de ce type dinstabilit gnomique dans de nombreux troubles et pathologies possdant une composante mitochondriale.
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Par une approche supramolculaire, des architectures radiales htro-poly-mtalliques ont t ralises pour des applications en photosynthse artificielle et en magntisme molculaire. Dans une premire partie, la synthse et la caractrisation (spectroscopie UV-vis, mission, lectrochimique, DRX) de complexes de ruthnium(II), possdant une gamme de ligands polypyridines, ont t ralises. Les calculs thoriques ont t effectus afin de soutenir linterprtation des proprits photophysiques. Ces complexes, prsentant un certain nombre de pyridines externes, ont servi de cur des architectures base de rhnium tris-carbonyles (pour les effets dantenne), et de cobaloximes (pour les proprits catalytiques). Les nuclarits obtenues varient de 2 7 selon le cur utilis. Ces systmes ont t engags dans des cycles de photo-production de dihydrogne, dmontrant une meilleure efficacit que la rfrence du domaine, le [Ru(bpy)3]2+. La seconde partie concerne ltude de couples de mtaux de transition, construits partir de briques polycyanomtallates, ou de lanthanides ponts par des ligands oxamides. Ces approches complexes comme ligand puis assemblages comme ligand permettent dobtenir des systmes de haute nuclarit, prsentant des proprits de molcule-aimant ou des effets magnto-caloriques ( base de CrNi, GdCu, DyCu). Des proprits photomagntiques ont t observes sur les couples RuCu et MoCu, pouvant servir de commutateurs molculaires dans des systmes complexes. Enfin, une structure htro-ttra-mtallique trifonctionnelle a t obtenue contenant la fois un commutateur MoCu, une entit molcule-aimant CuTb et un complexe de ruthnium.
