Caractérisation du cycle et des sources d'azote dans les lacs tempérés par l'utilisation d'isotopes stables

Nous avons étudié l’application de plusieurs mesures d’isotopes stables afin de caractériser les processus du cycle de l’azote et les sources d’azote dans les lacs tempérés à diverses échelles spatiales et temporelles. Les résultats d’une étude à travers 65 lacs sur un gradient trophique ont démontré que le ratio d’isotopes stables d’azote (δ15N) des sédiments de surface est un indicateur de l’importance relative des sources d’azote anthropique, mais que ce ratio peut être altéré par la diagenèse. La mesure du δ15N des sédiments demeure néanmoins un outil permettant de déterminer à long terme le changement des charges en azote anthropique aux écosystèmes lacustres et les causes de l’eutrophisation de ces systèmes. Nos résultats d’une étude sur la variation saisonnière de plusieurs isotopes stables dans trois lacs peu profonds situés sur un gradient trophique et ayant différents régimes de stratification ont démontré que cette approche est prometteuse dans les lacs mésotrophes et stratifiés. Dans ces systèmes, le δ15N de la matière organique particulaire (MOP) aurait le potentiel de déterminer les sources d’azote assimilées par le phytoplancton. Cependant les mesures d’isotopes stables du carbone (δ13C) et du ratio C:N indiquent que les apports de matières organiques du bassin versant peuvent altérer les relations observées. Nous avons également constaté une déviation de la relation 1:1 entre les isotopes stables d’azote et d’oxygène (δ18O) du nitrate (NO3-) indiquant son assimilation et sa nitrification simultanée. Cette application est particulièrement prometteuse puisque la nitrification est méconnue dans les lacs et peut exacerber les effets de l’eutrophisation.

Étude de la variante d’histone H2A.Z et du cycle de phosphorylation de l’ARN polymérase II chez Saccharomyces cerevisiae

La chromatine est plus qu’un système d’empaquetage de l’ADN ; elle est le support de toutes les réactions liées à l’ADN dans le noyau des cellules eucaryotes et participe au contrôle de l’accès de l’ARN polymérase II (ARNPolII) à l’ADN. Responsable de la transcription de tous les ARNm des cellules eucaryotes, l’ARNPolII doit, suivant son recrutement aux promoteurs des gènes, transcrire l’ADN en traversant la matrice chromatinienne. Grâce au domaine C-terminal (CTD) de sa sous-unité Rpb1, elle coordonne la maturation de l’ARNm en cours de synthèse ainsi que les modifications de la chromatine, concomitantes à la transcription. Cette thèse s’intéresse à deux aspects de la transcription : la matrice, avec la localisation de la variante d’histone H2A.Z, et la machinerie de transcription avec le cycle de phosphorylation du CTD de l’ARNPolII. Suivant l’introduction, le chapitre 2 de cette thèse constitue un protocole détaillé et annoté de la technique de ChIP-chip, chez la levure Saccharomyces cerevisiae. Cette technique phare dans l’étude in vivo des phénomènes liés à l’ADN a grandement facilité l’étude du rôle de la chromatine dans les phénomènes nucléaires, en permettant de localiser sur le génome les marques et les variantes d’histones. Ce chapitre souligne l’importance de contrôles adéquats, spécifiques à l’étude de la chromatine. Au chapitre 3, grâce à la méthode de ChIP-chip, la variante d’histone H2A.Z est cartographiée au génome de la levure Saccharomyces cerevisiae avec une résolution d’environ 300 paires de bases. Nos résultats montrent que H2A.Z orne un à deux nucléosomes au promoteur de la majorité des gènes. L’enrichissement de H2A.Z est anticorrélé à la transcription et nos résultats suggèrent qu’elle prépare la chromatine pour l’activation des gènes. De plus H2A.Z semble réguler la localisation des nucléosomes. Le chapitre suivant s’intéresse à la transcription sous l’angle de la machinerie de transcription en se focalisant sur le cycle de phosphorylation de l’ARN polymérase II. Le domaine C-terminal de sa plus large sous-unité est formé de répétitions d’un heptapeptide YSPTSPS dont les résidus peuvent être modifiés au cours de la transcription. Cette étude localise les marques de phosphorylation des trois résidus sérine de manière systématique dans des souches mutantes des kinases et phosphatases. Nos travaux confirment le profil universel des marques de phosphorylations aux gènes transcrits. Appuyés par des essais in vitro, ils révèlent l’interaction complexe des enzymes impliqués dans la phosphorylation, et identifient Ssu72 comme la phosphatase de la sérine 7. Cet article appuie également la notion de « variantes » des marques de phosphorylation bien que leur étude spécifique s’avère encore difficile. La discussion fait le point sur les travaux qui ont suivi ces articles, et sur les expériences excitantes en cours dans notre laboratoire.

Les effets d’un cercle pédagogique sur le regard professionnel et les pratiques pédagogiques des enseignants du 3e cycle du primaire en grammaire actuelle

Notre recherche doctorale vise à décrire les effets d’un cercle pédagogique sur les pratiques pédagogiques et didactiques d’enseignants du 3e cycle du primaire en grammaire actuelle. Ce projet s’inscrit dans une recherche plus large intitulée « Étude des effets, sur les pratiques pédagogiques des enseignants et la compétence à écrire des élèves, d’un dispositif de formation à la grammaire nouvelle qui intègre des exemples de pratiques sur vidéo et permet un partage d'expertise ». Elle vise à éclairer les conditions d’efficacité d’une formation continue sur différentes dimensions du développement professionnel au regard de la formation elle-même et de son effet sur le transfert des pratiques en classe. Pour y parvenir, nous avons analysé les échanges provenant des cercles pédagogiques vécus durant une année scolaire. Nous avons également analysé deux activités de grammaire, avant et après la formation en grammaire offerte sous forme de capsules. Ces observations en classe ont été captées sur vidéo, dans la classe de 18 enseignants participant à notre expérimentation. Nous avons enfin analysé les réponses des participants à un questionnaire sur leur perception à l’égard du dispositif de formation auquel ils ont participé pendant neuf mois. Nos analyses montrent qu’un dispositif de formation à la grammaire actuelle qui met au cœur de la formation l’analyse d’exemples de pratiques sur vidéo soutient le développement du regard professionnel des enseignants dans le contexte du cercle. Ceux-ci observent plus d’interactions et les interprètent mieux, de manière plus approfondie. Nos observations ont également montré que les enseignants développent majoritairement des pratiques dans leur classe, qu’ils développent de nouveaux savoirs en lien avec le cadre théorique de la nouvelle grammaire et qu’ils modifient la vision qu’ils ont de la grammaire actuelle au fil des rencontres. Cette recherche peut enrichir les connaissances scientifiques sur le développement professionnel et influencer les formateurs d’enseignants de même que les cadres des milieux scolaires pour ajuster l’offre de formation continue afin de la rendre plus efficace.

Conception d’un guide d’élaboration d’une épreuve de mathématiques dans une visée certificative pour la fin du cycle primaire au Burkina Faso

La présente recherche s’inscrit dans la mouvance actuelle orientée vers l’approche par compétences (APC) en Afrique de l’ouest. Née des exigences économiques et professionnelles à l’échelle mondiale, l’APC a connu son essor dans les années 1990. Par conséquent, le mode de recrutement sur le marché de l’emploi est basé sur les compétences des postulants. Il était donc légitime que l’école intègre cette nouvelle donne afin que les finissants puissent remplir les exigences socioprofessionnelles en temps opportun. De Ketele (2001, dans Hirtt 2009, p.6) est de cet avis quand il soutient que : « c’est en effet le monde socio-économique qui a déterminé la notion de compétence parce que les adultes que l’école a formés n’étaient pas suffisamment aptes à entrer dans la vie professionnelle ». L’APC rompt donc le caractère insulaire de l’école en faisant intervenir de nouveaux enjeux au niveau de l’enseignement, de l’apprentissage, des pratiques évaluatives des enseignants et des encadrements légaux dans les pays qui l’ont adoptée. Pour des contraintes socioéconomiques, le Burkina Faso a résolument opté de mettre en oeuvre une approche éclectique qui emprunte à l’APC certaines bases didactiques et pédagogiques. Cette option vise à doter le système éducatif burkinabé de mécanismes efficaces et efficients pour un enseignement de qualité tout en assurant la réussite et l’intégration socioprofessionnelle du plus grand nombre des sortants de l’école. Notre étude se situe dans cette nouvelle donne et vise l’amélioration du processus d’évaluation des élèves en fin du cycle primaire. Pour ce faire, nous avons conçu et validé un guide d’élaboration d’épreuves de mathématique dans une visée certificative pour ledit niveau afin de soutenir prioritairement les agents chargés de l’élaboration des épreuves officielles. En nous basant sur le paradigme de l’apprentissage, le constructivisme et la démarche méthodologique de Loiselle et Harvey (2009), nous avons examiné, dans un premier temps, les épreuves nationales développées au Québec et au Burkina Faso. Cette analyse a permis d’en relever les caractéristiques et d’identifier les éléments devant être retenus dans le cahier des charges au regard du profil des sortants défini dans le programme burkinabé. Dans un deuxième temps, un cahier des charges (version initiale.) a été développé en quatre sections afin de présenter les principes qui le sous-tendent : (1) l’élaboration des situations d’évaluation, (2) l’élaboration des outils d’administration de l’épreuve, (3) l’élaboration des outils de correction et de consignation et (4) les grilles d’évaluation. Dans un troisième temps, un groupe d’experts canadiens et deux groupes d’experts burkinabé se sont exprimés sur le degré de pertinence et de clarté de chaque section à partir de l’une ou l’autre version du Guide. Leurs observations et commentaires nous ont permis de le bonifier. D’une manière générale, les pourcentages des degrés d’accord pour la pertinence et la clarté des contenus développés au niveau de chaque section sont satisfaisants. Cependant, les recommandations des experts ont suscité des ajustements sur : 1) le contenu du guide soit de conserver une seule épreuve en mathématiques et de retirer les énoncés concernant les volets lecture et écriture en français; 2) le contenu de certains tableaux : à compléter ou à fusionner et; 3) la qualité de la langue : certaines phrases ont été reformulées, les erreurs de numérotation de certaines sous-sections ont été corrigées. La version finale serait celle qui est adaptée au contexte burkinabé. Ce guide est destiné aux structures chargées de l’évaluation des apprentissages et des acquis des élèves au Burkina Faso. Il constitue aussi un référentiel pour la formation initiale et continue des enseignants et des encadreurs. Bien que la recherche ait rempli des conditions méthodologiques et éthiques, la mise en oeuvre de ses résultats se limite au contexte burkinabé. Cependant, ils pourront soutenir ou orienter d’autres recherches qui s’inscrivent dans la même dynamique.

Triterpenoids as Biomarkers of Mangrove Organic Matter in Cochin Estuarine System

This thesis entitled triterpenoids as biomarkers of mangrove organic matter in cochin estuarine system.Mangrove forests, known as rainforests of the sea are one of the most important coastal ecosystems in the world in terms of primary production and coastal protection.Estuaries, the important areas of world’s coastal zones link the carbon cycle of the oceans to the continents.Three mangrove ecosystems and three estuarine stations around Cochin region, southwest coast of India were selected for the present study. The thesis is divided into five chapters. Chapter 1 is the Introduction and it deals with the aim and scope of the present study. Chapter 2 is Materials and Methods. This chapter deals with the nature and general geographical features of the study area. It also contains the details of the sampling and analytical methodology.the present study. Chapter 3 is Geochemistry and it includes the seasonal and spatial variations of the geochemical parameters in the surface sediments.Chapter 4 is Biochemical Composition. It covers the biochemical composition of organic matter in the surface sediments to examine the quality and quantity of organic matter.Chapter 5, Triterpenoid Biomarkers in Sediments, characterize the organic matter in the sediments of the mangrove and estuarine ecosystems under study, to assess the possible sources with the help of triterpenoid biomarkers along with other lipid biomarkers.

Corrosion Health Monitoring System for Steel Ship Structures

Corrosion represents one of the largest through life cost component of ships. Ship owners and operators recognize that combating corrosion significantly impacts the vessels’ reliability, availability and through life costs. Primary objective of this paper is to review various inspections, monitoring systems and life cycle management with respect to corrosion control of ships and to develop the concept of “Corrosion Health” (CH) which would quantify the extent of corrosion at any point of ships’ operational life. A system approach in which the ship structure is considered as a corrosion system and divided into several corrosion zones, with distinct characteristics, is presented. Various corrosion assessment criteria for assessment of corrosion condition are listed. A CH rating system for representation of complex corrosion condition with a numeric number along with recommendations for repair/maintenance action is also discussed

FEM based Virtual Prototyping and Design of Third Harmonic Excitation System for Low Voltage Brushless Alternators

Salient pole brushless alternators coupled to IC engines are extensively used as stand-by power supply units for meeting in- dustrial power demands. Design of such generators demands high power to weight ratio, high e ciency and low cost per KVA out- put. Moreover, the performance characteristics of such machines like voltage regulation and short circuit ratio (SCR) are critical when these machines are put into parallel operation and alterna- tors for critical applications like defence and aerospace demand very low harmonic content in the output voltage. While designing such alternators, accurate prediction of machine characteristics, including total harmonic distortion (THD) is essential to mini- mize development cost and time. Total harmonic distortion in the output voltage of alternators should be as low as possible especially when powering very sophis- ticated and critical applications. The output voltage waveform of a practical AC generator is replica of the space distribution of the ux density in the air gap and several factors such as shape of the rotor pole face, core saturation, slotting and style of coil disposition make the realization of a sinusoidal air gap ux wave impossible. These ux harmonics introduce undesirable e ects on the alternator performance like high neutral current due to triplen harmonics, voltage distortion, noise, vibration, excessive heating and also extra losses resulting in poor e ciency, which in turn necessitate de-rating of the machine especially when connected to non-linear loads. As an important control unit of brushless alternator, the excitation system and its dynamic performance has a direct impact on alternator's stability and reliability. The thesis explores design and implementation of an excitation i system utilizing third harmonic ux in the air gap of brushless al- ternators, using an additional auxiliary winding, wound for 1=3rd pole pitch, embedded into the stator slots and electrically iso- lated from the main winding. In the third harmonic excitation system, the combined e ect of two auxiliary windings, one with 2=3rd pitch and another third harmonic winding with 1=3rd pitch, are used to ensure good voltage regulation without an electronic automatic voltage regulator (AVR) and also reduces the total harmonic content in the output voltage, cost e ectively. The design of the third harmonic winding by analytic methods demands accurate calculation of third harmonic ux density in the air gap of the machine. However, precise estimation of the amplitude of third harmonic ux in the air gap of a machine by conventional design procedures is di cult due to complex geome- try of the machine and non-linear characteristics of the magnetic materials. As such, prediction of the eld parameters by conven- tional design methods is unreliable and hence virtual prototyping of the machine is done to enable accurate design of the third har- monic excitation system. In the design and development cycle of electrical machines, it is recognized that the use of analytical and experimental methods followed by expensive and in exible prototyping is time consum- ing and no longer cost e ective. Due to advancements in com- putational capabilities over recent years, nite element method (FEM) based virtual prototyping has become an attractive al- ternative to well established semi-analytical and empirical design methods as well as to the still popular trial and error approach followed by the costly and time consuming prototyping. Hence, by virtually prototyping the alternator using FEM, the important performance characteristics of the machine are predicted. Design of third harmonic excitation system is done with the help of results obtained from virtual prototype of the machine. Third harmonic excitation (THE) system is implemented in a 45 KVA ii experimental machine and experiments are conducted to validate the simulation results. Simulation and experimental results show that by utilizing third harmonic ux in the air gap of the ma- chine for excitation purposes during loaded conditions, triplen harmonic content in the output phase voltage is signi cantly re- duced. The prototype machine with third harmonic excitation system designed and developed based on FEM analysis proved to be economical due to its simplicity and has the added advan- tage of reduced harmonics in the output phase voltage.

Field measurements of the CO2 evolution rate under different crops during an irrigation cycle in a mountain oasis of Oman

For millennia oasis agriculture has been the backbone of rural livelihood in the desertic Sultanate of Oman. However, little is known about the functioning of these oasis systems, in particular with respect to the C turnover. The objective was to determine the effects of crop, i.e. alfalfa, wheat and bare fallow on the CO2 evolution rate during an irrigation cycle in relation to changes in soil water content and soil temperature. The gravimetric soil water content decreased from initially 24% to approximately 16% within 7 days after irrigation. The mean CO2 evolution rates increased significantly in the order fallow (27.4 mg C m^−2 h^−1) < wheat (45.5 mg C m^−2 h^−1) < alfalfa (97.5 mg C m^−2 h^−1). It can be calculated from these data that the CO2 evolution rate of the alfalfa root system was nearly four times higher than the corresponding rate in the wheat root system. The decline in CO2 evolution rate, especially during the first 4 days after irrigation, was significantly related to the decline in the gravimetric water content, with r = 0.70. CO2 evolution rate and soil temperature at 5 cm depth were negatively correlated (r = -0.56,n = 261) due to increasing soil temperature with decreasing gravimetric water content.

Markov Process Modeling of A System Under WIPLOAD Control

This paper analyzes a proposed release controlmethodology, WIPLOAD Control (WIPLCtrl), using a transfer line case modeled by Markov process modeling methodology. The performance of WIPLCtrl is compared with that of CONWIP under 13 system configurations in terms of throughput, average inventory level, as well as average cycle time. As a supplement to the analytical model, a simulation model of the transfer line is used to observe the performance of the release control methodologies on the standard deviation of cycle time. From the analysis, we identify the system configurations in which the advantages of WIPLCtrl could be observed.

Jmodels: Java models of earth system regulation

The JModel suite consists of a number of models of aspects of the Earth System. They can all be run from the JModels website. They are written in the Java language for maximum portability, and are capable of running on most computing platforms including Windows, MacOS and Unix/Linux. The models are controlled via graphical user interfaces (GUI), so no knowledge of computer programming is required to run them. The models currently available from the JModels website are: Ocean phosphorus cycle Ocean nitrogen and phosphorus cycles Ocean silicon and phosphorus cycles Ocean and atmosphere carbon cycle Energy radiation balance model (under development) The main purpose of the models is to investigate how material and energy cycles of the Earth system are regulated and controlled by different feedbacks. While the central focus is on these feedbacks and Earth System stabilisation, the models can also be used in other ways. These resources have been developed by: National Oceanography Centre, Southampton project led by Toby Tyrrell and Andrew Yool, focus on how the Earth system works.

Sustain Cycle

En la búsqueda de preservar el medio ambiente y estandarizar la disposición final de los residuos generados, Sustain Cycle nace como un gestor de residuos de aceite vegetal usado, reforzando la carente oferta del mercado. Fortaleciendo el compromiso de los generadores de este residuo además de una reducción de costos, la creación de Sustain Cycle se desarrolla bajo la figura jurídica de Fundación, deduciendo en los contribuyentes del impuesto el valor de las donaciones efectuadas. El aporte ambiental se basa en minimizar el riesgo de una mala disposición en la red de alcantarillado y su componente social se enfoca en evitar la reutilización ilegal y perjudicial para el consumidor. Sustain Cycle se centra en la recolección, acopio, filtrado y comercialización del AVU generado por todos los establecimientos comerciales que produzcan alimentos como papas a la francesa, empanadas, buñuelos, churros, plátanos y demás productos que requieran del aceite para su cocción.

Sensitivity of large-scale atmospheric analyses to humidity observations and its impact on the global water cycle and tropical and extratropical weather systems in ERA40

Reanalysis data obtained from data assimilation are increasingly used for diagnostic studies of the general circulation of the atmosphere, for the validation of modelling experiments and for estimating energy and water fluxes between the Earth surface and the atmosphere. Because fluxes are not specifically observed, but determined by the data assimilation system, they are not only influenced by the utilized observations but also by model physics and dynamics and by the assimilation method. In order to better understand the relative importance of humidity observations for the determination of the hydrological cycle, in this paper we describe an assimilation experiment using the ERA40 reanalysis system where all humidity data have been excluded from the observational data base. The surprising result is that the model, driven by the time evolution of wind, temperature and surface pressure, is able to almost completely reconstitute the large-scale hydrological cycle of the control assimilation without the use of any humidity data. In addition, analysis of the individual weather systems in the extratropics and tropics using an objective feature tracking analysis indicates that the humidity data have very little impact on these systems. We include a discussion of these results and possible consequences for the way moisture information is assimilated, as well as the potential consequences for the design of observing systems for climate monitoring. It is further suggested, with support from a simple assimilation study with another model, that model physics and dynamics play a decisive role for the hydrological cycle, stressing the need to better understand these aspects of model parametrization. .

Deep Convective System Evolution over Africa and the Tropical Atlantic

In the tropical African and neighboring Atlantic region there is a strong contrast in the properties of deep convection between land and ocean. Here, satellite radar observations are used to produce a composite picture of the life cycle of convection in these two regions. Estimates of the broadband thermal flux from the geostationary Meteosat-8 satellite are used to identify and track organized convective systems over their life cycle. The evolution of the system size and vertical extent are used to define five life cycle stages (warm and cold developing, mature, cold and warm dissipating), providing the basis for the composite analysis of the system evolution. The tracked systems are matched to overpasses of the Tropical Rainfall Measuring Mission satellite, and a composite picture of the evolution of various radar and lightning characteristics is built up. The results suggest a fundamental difference in the convective life cycle between land and ocean. African storms evolve from convectively active systems with frequent lightning in their developing stages to more stratiform conditions as they dissipate. Over the Atlantic, the convective fraction remains essentially constant into the dissipating stages, and lightning occurrence peaks late in the life cycle. This behavior is consistent with differences in convective sustainability in land and ocean regions as proposed in previous studies. The area expansion rate during the developing stages of convection is used to provide an estimate of the intensity of convection. Reasonable correlations are found between this index and the convective system lifetime, size, and depth.

Data assimilation: From photon counts to Earth System forecasts

Data assimilation – the set of techniques whereby information from observing systems and models is combined optimally – is rapidly becoming prominent in endeavours to exploit Earth Observation for Earth sciences, including climate prediction. This paper explains the broad principles of data assimilation, outlining different approaches (optimal interpolation, three-dimensional and four-dimensional variational methods, the Kalman Filter), together with the approximations that are often necessary to make them practicable. After pointing out a variety of benefits of data assimilation, the paper then outlines some practical applications of the exploitation of Earth Observation by data assimilation in the areas of operational oceanography, chemical weather forecasting and carbon cycle modelling. Finally, some challenges for the future are noted.

The impact of moist processes on the African easterly jet-African easterly wave system

The African Easterly Jet-Easterly Wave (AEJ-AEW) system was explored in an idealised model. Prescribed zonally symmetric surface temperature and moisture profiles determine the AEJ which becomes established through meridional contrasts in dry and moist convection.As in previous studies, a realistic AEJ developed with only dry convection. Including moist processes, increased its development rate, but reduced its speed and meridional extent. AEWs grew through barotropic-baroclinic conversions. Negative meridional potential vorticity (PV) gradients arose in the zonally symmetric state through the intrusion of the low-PV Saharan boundary layer. Since moist processes strengthened this significantly through diabatically generated PV in the Intertropical Convergence Zone, moist AEWs were three times stronger. Larger barotropic conversions and faster AEJ development increased the moist wave growth-rate. Jet-level and northerly low-level amplitudes grew, but in the moist case the low-level amplitudes weakened as the AEW interacted with convection, consistent with their absence from observations during the peak monsoon. Striking dependencies between the AEJ, AEW and rainfall existed. Two time-scales governed their evolution, depending on the transfer coefficients: (1) the AEJ's replenishment rate influenced by heat fluxes, and (2) the wave growth-rate, by damping, and the slower jet development rate.Moist AEWs were characterized by intermittent growth/decay, with growth preceded by increased mean rainfall and later, weakening AEJs. These dependencies established an internal 8-10-day variability, consistent with intra-seasonal observations of 9-day rainy sequences. This internal variability offers an alternative explanation to the previously proposed external forcing and a new view of the moist AEW life cycle. Copyright © 2009 Royal Meteorological Society