Geochemical and Sr, Nd, Pb isotope investigation of the New Caledonia ophiolite

The New Caledonia ophiolite hosts one of the largest obducted mantle section in the world, hence providing a unique insight for the study of upper mantle processes. These mantle rocks belong to an “atypical” ophiolitic sequence, which is dominated by refractory harzburgites but it also includes minor spinel and plagioclase lherzolites. Upper crust is notably absent in the ophiolite, with the exception of some mafic-ultramafic cumulates cropping out in the southern part of the island. Although the New Caledonia ophiolite has been under investigation for decades, its ultra-depleted nature has made its characterization an analytical challenge, so that few trace element data are available, while isotopic data are completely missing. In this thesis a comprehensive geochemical study (major, trace element and Sr-Nd-Pb isotopes) of the peridotites and the associated intrusive mafic rocks from the New Caledonia ophiolite has been carried out. The peridotites are low-strain tectonites showing porphyroclastic textures. Spinel lherzolites are undepleted lithotypes, as attested by the presence of 7-8 vol% of Na2O and Al2O3-rich clinopyroxene (up to 0.5 wt% Na2O; 6.5 wt% Al2O3), Fo content of olivine (88.5-90.0 mol%) and low Cr# of spinel (13-17). Conversely, harzburgites display a refractory nature, proven by the remarkable absence of primary clinopyroxene, very high Fo content in olivine (90.9-92.9 mol%), high Mg# in orthopyroxene (89.8-94.2) and Cr# in spinel (39-71). REE contents show abyssal-type patterns for spinel lherzolites, while harzburgites display U-shaped patterns, typical of fore-arc settings. Spinel lherzolites REE compositions are consistent with relatively low degree (8-9%) of fractional melting of a DMM source, starting in the garnet stability field. Conversely, REE models for harzburgites indicate high melting degrees (20-25%) of a DMM mantle source under spinel faies conditions, consistent with hydrous melting in forearc setting. Plagioclase lherzolites exhibit melt impregnation microtextures, Cr- and TiO2-enriched spinels and REE, Ti, Y, Zr progressive increase with respect to spinel lherzolites. Impregnation models indicate that plagioclase lherzolites may derive from spinel lherzolites by entrapment of highly depleted MORB melts in the shallow oceanic lithosphere. Mafic intrusives are olivine gabbronorites with a very refractory composition, as attested by high Fo content of olivine (87.3-88.9 mol.%), very high Mg# of clinopyroxene (87.7-92.2) and extreme anorthitic content of plagioclase (An = 90-96 mol%). The high Mg#, low TiO2 concentrations in pyroxenes and the anorthitic composition of plagioclase point out an origin from ultra-depleted primitive magmas in a convergent setting. Geochemical trace element models show that the parental melts of gabbronorites are primitive magmas with striking depleted compositions, bearing only in part similarities with the primitive boninitic melts of Bonin Islands. The first Sr, Nd and Pb isotope data obtained for the New Caledonia ophiolite highlight the presence of DM mantle source variably modified by different processes. Nd-Sr-Pb isotopic ratios for the lherzolites (+6.98≤epsilon Ndi≤+10.97) indicate a DM source that suffered low-temperature hydrothermal reactions. Harzburgites are characterized by a wide variation of Sr, Nd and Pb isotopic values, extending from DM-type to EM2 compositions (-0.82≤ epsilon Ndi≤+17.55), suggesting that harzburgite source was strongly affected by subduction-related processes. Conversely, combined trace element and Sr-Nd-Pb isotopic data for gabbronorites indicate a derivation from a source with composition similar to Indian-type mantle, but affected by fluid input in subduction environment. These geochemical features point out an evolution in a pre-Eocenic marginal basin setting, possibly in the proximity of a transform fault, for the lherzolites. Conversely, the harzburgites acquired their main geochemical and isotopic fingerprint in subduction zone setting.

Last Interglacial synthesis of high-latitude temperature: temperature anomalies and associated errors for 4 time slices

The Last Interglacial (LIG, 129-116 thousand of years BP, ka) represents a test bed for climate model feedbacks in warmer-than-present high latitude regions. However, mainly because aligning different palaeoclimatic archives and from different parts of the world is not trivial, a spatio-temporal picture of LIG temperature changes is difficult to obtain. Here, we have selected 47 polar ice core and sub-polar marine sediment records and developed a strategy to align them onto the recent AICC2012 ice core chronology. We provide the first compilation of high-latitude temperature changes across the LIG associated with a coherent temporal framework built between ice core and marine sediment records. Our new data synthesis highlights non-synchronous maximum temperature changes between the two hemispheres with the Southern Ocean and Antarctica records showing an early warming compared to North Atlantic records. We also observe warmer than present-day conditions that occur for a longer time period in southern high latitudes than in northern high latitudes. Finally, the amplitude of temperature changes at high northern latitudes is larger compared to high southern latitude temperature changes recorded at the onset and the demise of the LIG. We have also compiled four data-based time slices with temperature anomalies (compared to present-day conditions) at 115 ka, 120 ka, 125 ka and 130 ka and quantitatively estimated temperature uncertainties that include relative dating errors. This provides an improved benchmark for performing more robust model-data comparison. The surface temperature simulated by two General Circulation Models (CCSM3 and HadCM3) for 130 ka and 125 ka is compared to the corresponding time slice data synthesis. This comparison shows that the models predict warmer than present conditions earlier than documented in the North Atlantic, while neither model is able to produce the reconstructed early Southern Ocean and Antarctic warming. Our results highlight the importance of producing a sequence of time slices rather than one single time slice averaging the LIG climate conditions.

Développement d’une lentille cornéenne médicamentée

L’utilisation de lentilles cornéennes peut servir à améliorer le profil d’administration d’un principe actif dans les yeux. Avec une efficacité d’administration de 5% par l’utilisation de gouttes, on comprend rapidement que l’administration oculaire doit être améliorée. Cette faible administration a donné naissance à plusieurs tentatives visant à fabriquer des lentilles cornéennes médicamentées. Cependant, à cause de multiples raisons, aucune de ces tentatives n’a actuellement été mise sur le marché. Nous proposons dans cette étude, une possible amélioration des systèmes établis par le développement d’une lentille cornéenne à base de 2-(hydroxyéthyle)méthacrylate (HEMA), dans laquelle des microgels, à base de poly N-isopropylacrylamide (pNIPAM) thermosensible encapsulant un principe actif, seront incorporé. Nous avons donc débuté par développer une méthode analytique sensible par HPCL-MS/MS capable de quantifier plusieurs molécules à la fois. La méthode résultante a été validée selon les différents critères de la FDA et l’ICH en démontrant des limites de quantifications et de détections suffisamment basses, autant dans des fluides simulés que dans les tissus d’yeux de lapins. La méthode a été validée pour sept médicaments ophtalmiques : Pilocarpine, lidocaïne, proparacaïne, atropine, acétonide de triamcinolone, timolol et prednisolone. Nous avons ensuite fait la synthèse des microgels chargés négativement à base de NIPAM et d’acide méthacrylique (MAA). Nous avons encapsulé une molécule modèle dans des particules ayant une taille entre 200 et 600 nm dépendant de la composition ainsi qu’un potentiel zêta variant en fonction de la température. L’encapsulation de la rhodamine 6G (R6G) dans les microgels a été possible jusqu’à un chargement (DL%) de 38%. L’utilisation des isothermes de Langmuir a permis de montrer que l’encapsulation était principalement le résultat d’interactions électrostatiques entre les MAA et la R6G. Des cinétiques de libérations ont été effectuées à partir d’hydrogels d’acrylamide chargés en microgels encapsulant la R6G. Il a été trouvé que la libération des hydrogels chargés en microgels s’effectuait majoritairement selon l’affinité au microgel et sur une période d’environ 4-24 heures. La libération à partir de ces systèmes a été comparée à des formules d’hydrogels contenant des liposomes ou des nanogels de chitosan. Ces trois derniers (liposomes, microgels et nanogels) ont présenté des résultats prometteurs pour différentes applications avec différents profils de libérations. Enfin, nous avons transposé le modèle développé avec les gels d’acrylamide pour fabriquer des lentilles de contact de 260 à 340 µm d’épaisseur à base de pHEMA contenant les microgels avec une molécule encapsulée devant être administrée dans les yeux. Nous avons modifié la composition de l’hydrogel en incorporant un polymère linéaire, la polyvinylpyrrolidone (PVP). L’obtention d’hydrogels partiellement interpénétrés améliore la rétention d’eau dans les lentilles cornéennes. L’encapsulation dans les microgels chargés négativement a donné de meilleurs rendements avec la lidocaïne et cette dernière a été libérée de la lentille de pHEMA en totalité en approximativement 2 heures qu’elle soit ou non encapsulée dans des microgels. Ainsi dans cette étude pilote, l’impact des microgels n’a pas pu être déterminé et, de ce fait, nécessitera des études approfondies sur la structure et les propriétés de la lentille qui a été développée. En utilisant des modèles de libération plus représentatifs de la physiologie de l’œil, nous pourrions conclure avec plus de certitude concernant l’efficacité d’un tel système d’administration et s’il est possible de l’optimiser.

Les pratiques culturelles des excisions et des infibulations à Bamako au Mali : la contribution de la dignité humaine au respect de l’intégrité physique des femmes

Une des questions les plus débattues dans le domaine de l’éthique en ce XXIème siècle entre l’Afrique et le monde occidental concerne le respect de l’intégrité physique des femmes. Parmi les actions humaines qui touchent le plus l’intégrité corporelle, les excisions et les infibulations sont les plus dénoncées en Afrique. Longtemps considérées comme des rites d’initiation pubertaire des filles, ces pratiques sont maintenant considérées comme néfastes à la santé, et communément désignées par la communauté internationale de « mutilations sexuelles féminines ». Au cours des dernières décennies, ces pratiques ont été progressivement interdites légalement tant dans la plupart des pays d’Afrique que dans les pays occidentaux. Le Comité Inter-Africain (CIAF) contre les mutilations sexuelles demande la « tolérance zéro » par rapport à ces pratiques. La communauté internationale les combat avec des armes juridiques, en se référant aux conséquences médicales et aux droits de l’homme. Notre thèse est née d’une interrogation sur les raisons pour lesquelles ces rites se poursuivent encore en Afrique et plus spécialement au Mali, alors que dans les pays occidentaux, on élève fortement la voix pour les dénoncer comme sévices infligés aux femmes. Sur le plan international, on hésite à imposer des valeurs universelles à un phénomène perçu dans une large mesure comme une tradition conforme aux normes sociales des communautés qui les maintiennent. Afin de mieux cerner le sujet, notre questionnement a été le suivant : « Comment les pratiques culturelles des excisions et des infibulations, dans la ville de Bamako au Mali, interpellent-elles l’éthique : en quoi l’analyse de ces rites constitue-t-elle un domaine légitime d’application des principes de la bioéthique ? » Notre réflexion part du postulat que la dignité humaine est une norme à l’aune de laquelle se mesurent les défis éthiques liés à ces rites. Un proverbe Bambara dit ceci : « Une seule main ne lave pas proprement un éléphant ». La logique de cette sagesse met en évidence qu’une seule approche disciplinaire ne saurait faire ressortir les enjeux éthiques de ces pratiques. Notre analyse bioéthique se veut une démarche interdisciplinaire, qui permet d’articuler les approches philosophiques, anthropologiques, sociologiques et biomédicales de ces pratiques. Le premier chapitre, à travers la revue des écrits, présente la problématique de ces rites. Le deuxième chapitre présente le cadre théorique basé sur la notion de dignité humaine et délimite « ses contours, ses sources, ses formes et ses conséquences » afin de la rendre plus efficace et opérationnelle comme moyen de protection de l’être humain. Le troisième chapitre présente la méthodologie de la recherche basée sur la méthode qualitative et l’induction analytique et décrit le contexte de l’étude. Le quatrième chapitre présente les résultats de la recherche qui font ressortir que ces pratiques se résument essentiellement au contrôle du désir sexuel féminin. Ces pratiques sont par ailleurs déritualisées, touchent de plus en plus des enfants, comportent des risques et des conséquences sur la santé avec des coûts humains et financiers pour la société. Le cinquième chapitre analyse ces pratiques avec les principes éthiques qui démontrent qu’elles constituent un problème de santé publique malgré leur caractère culturel. Enfin, le sixième chapitre présente la portée et la limite de la thèse. Celle-ci montre qu’il est possible de mener un débat sur les excisions et les infibulations à travers une éthique de discussion. Elle offre un moyen pour y parvenir avec une vision de la notion de dignité humaine comme une « valeur éthique universelle » susceptible d’être utilisée dans toutes les actions impliquant l’être humain et dans tous les contextes socio-culturels. Notre démarche élargit ainsi le champ d’application des principes bioéthiques à des pratiques non-médicales. Par cette thèse, nous souhaitons contribuer à enrichir la réflexion éthique sur les excisions et les infibulations et inspirer les politiques de santé publique dans le respect des diversités culturelles. Nous espérons pouvoir inspirer aussi d’autres recherches en vue de rapprocher la bioéthique des pratiques culturelles traditionnelles afin de trouver des compromis raisonnables qui pourraient renforcer le rôle de protection de la dignité humaine.

A Study of the Behavioural and Affective Profile of Inpatient Adolescent Girls Presenting a Restrictive Anorexia Nervosa

Essai doctoral d'intégration présenté à la Faculté des Études Supérieures et Postdoctorales en vue de l'obtention du grade de Docteur en psychologie (D.Psy.), en psychologie clinique

Analyse causale de facteurs anthropométriques, biochimiques, alimentaires et comportementaux sur les caroténoïdes plasmatiques d'une population âgée

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Énergétique des vortex et comportement magnétique de la supraconductivité SO(5)

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Impact de l'âge et du sexe sur le quotient respiratoire à jeun

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Évaluation d'un programme interdisciplinaire en prévention primaire cardiovasculaire sur la condition physique et la pratique d'activité physique

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Les pratiques culturelles des excisions et des infibulations à Bamako au Mali : la contribution de la dignité humaine au respect de l’intégrité physique des femmes

Une des questions les plus débattues dans le domaine de l’éthique en ce XXIème siècle entre l’Afrique et le monde occidental concerne le respect de l’intégrité physique des femmes. Parmi les actions humaines qui touchent le plus l’intégrité corporelle, les excisions et les infibulations sont les plus dénoncées en Afrique. Longtemps considérées comme des rites d’initiation pubertaire des filles, ces pratiques sont maintenant considérées comme néfastes à la santé, et communément désignées par la communauté internationale de « mutilations sexuelles féminines ». Au cours des dernières décennies, ces pratiques ont été progressivement interdites légalement tant dans la plupart des pays d’Afrique que dans les pays occidentaux. Le Comité Inter-Africain (CIAF) contre les mutilations sexuelles demande la « tolérance zéro » par rapport à ces pratiques. La communauté internationale les combat avec des armes juridiques, en se référant aux conséquences médicales et aux droits de l’homme. Notre thèse est née d’une interrogation sur les raisons pour lesquelles ces rites se poursuivent encore en Afrique et plus spécialement au Mali, alors que dans les pays occidentaux, on élève fortement la voix pour les dénoncer comme sévices infligés aux femmes. Sur le plan international, on hésite à imposer des valeurs universelles à un phénomène perçu dans une large mesure comme une tradition conforme aux normes sociales des communautés qui les maintiennent. Afin de mieux cerner le sujet, notre questionnement a été le suivant : « Comment les pratiques culturelles des excisions et des infibulations, dans la ville de Bamako au Mali, interpellent-elles l’éthique : en quoi l’analyse de ces rites constitue-t-elle un domaine légitime d’application des principes de la bioéthique ? » Notre réflexion part du postulat que la dignité humaine est une norme à l’aune de laquelle se mesurent les défis éthiques liés à ces rites. Un proverbe Bambara dit ceci : « Une seule main ne lave pas proprement un éléphant ». La logique de cette sagesse met en évidence qu’une seule approche disciplinaire ne saurait faire ressortir les enjeux éthiques de ces pratiques. Notre analyse bioéthique se veut une démarche interdisciplinaire, qui permet d’articuler les approches philosophiques, anthropologiques, sociologiques et biomédicales de ces pratiques. Le premier chapitre, à travers la revue des écrits, présente la problématique de ces rites. Le deuxième chapitre présente le cadre théorique basé sur la notion de dignité humaine et délimite « ses contours, ses sources, ses formes et ses conséquences » afin de la rendre plus efficace et opérationnelle comme moyen de protection de l’être humain. Le troisième chapitre présente la méthodologie de la recherche basée sur la méthode qualitative et l’induction analytique et décrit le contexte de l’étude. Le quatrième chapitre présente les résultats de la recherche qui font ressortir que ces pratiques se résument essentiellement au contrôle du désir sexuel féminin. Ces pratiques sont par ailleurs déritualisées, touchent de plus en plus des enfants, comportent des risques et des conséquences sur la santé avec des coûts humains et financiers pour la société. Le cinquième chapitre analyse ces pratiques avec les principes éthiques qui démontrent qu’elles constituent un problème de santé publique malgré leur caractère culturel. Enfin, le sixième chapitre présente la portée et la limite de la thèse. Celle-ci montre qu’il est possible de mener un débat sur les excisions et les infibulations à travers une éthique de discussion. Elle offre un moyen pour y parvenir avec une vision de la notion de dignité humaine comme une « valeur éthique universelle » susceptible d’être utilisée dans toutes les actions impliquant l’être humain et dans tous les contextes socio-culturels. Notre démarche élargit ainsi le champ d’application des principes bioéthiques à des pratiques non-médicales. Par cette thèse, nous souhaitons contribuer à enrichir la réflexion éthique sur les excisions et les infibulations et inspirer les politiques de santé publique dans le respect des diversités culturelles. Nous espérons pouvoir inspirer aussi d’autres recherches en vue de rapprocher la bioéthique des pratiques culturelles traditionnelles afin de trouver des compromis raisonnables qui pourraient renforcer le rôle de protection de la dignité humaine.

Caractérisation et délimitation des sous-espèces de Gesneria viridiflora (Gesneriaceae) dans les Antilles

Une taxonomie révisée et une connaissance des limites d’espèces demeurent toujours importantes dans les points chauds en biodiversité comme les Antilles où de nombreuses espèces endémiques sont retrouvées. Des limites d’espèces divergentes impliquent un différent nombre d’espèces retrouvées dans un écosystème, ce qui peut exercer une influence sur les décisions prises face aux enjeux de conservation. Les genres Gesneria et Rhytidophyllum qui forment les principaux représentants de la famille des Gesneriaceae dans les Antilles comprennent plusieurs taxons aux limites d’espèces ambigües et quelques espèces qui ont des sous-espèces reconnues. C’est le cas de Gesneria viridiflora (Decne.) Kuntze qui comprend quatre sous-espèces géographiquement isolées et qui présentent des caractères végétatifs et reproducteurs similaires et variables. Une délimitation d’espèces approfondie de ce complexe d’espèce est effectuée ici à partir d’une approche de taxonomie intégrative considérant des données morphologiques, génétiques et bioclimatiques. Les données morphologiques quantitatives et qualitatives obtenues à partir de spécimens d’herbier sont utilisées pour délimiter des groupes morphologiques à l’aide d’une analyse en coordonnées principales. Ces groupes sont ensuite testés à l’aide de séquences d’ADN de quatre régions nucléaires en utilisant une méthode bayesienne basée sur la théorie de la coalescence. Finalement, les occurrences et les valeurs de variables de température et de précipitation qui y prévalent sont utilisées dans une analyse en composantes principales bioclimatique pour comparer les groupes délimités morphologiquement et génétiquement. Les résultats de l’analyse morphologique multivariée supportent la distinction entre les groupes formés par les sous-espèces actuellement reconnues de G. viridiflora. Les résultats, incluant des données génétiques, suggèrent une distinction jusqu’ici insoupçonnée des populations du Massif de la Hotte au sud-ouest d’Haïti qui sont génétiquement plus rapprochées des populations de Cuba que de celles d’Hispaniola. Bioclimatiquement, les groupes délimités par les analyses morphologiques et génétiques sont distincts. L’approche de taxonomie intégrative a permis de distinguer cinq espèces distinctes plutôt que les quatre sous-espèces acceptées jusqu’à aujourd’hui. Ces espèces sont : G. acrochordonanthe, G. quisqueyana, G. sintenisii, G. sylvicola et G. viridiflora. Une carte de distribution géographique, un tableau de la nouvelle taxonomie applicable et une clé d’identification des espèces sont présentés. La nouvelle taxonomie déterminée dans cette étude démontre un endémisme insoupçonné dans plusieurs régions du point chaud en biodiversité des Antilles et souligne l’importance d’investiguer les limites d’espèces dans les groupes diversifiés comprenant des taxons aux limites d’espèces incomprises.

Exploitation du potentiel sismique des étoiles naines blanches

Le but de cette thèse est d’explorer le potentiel sismique des étoiles naines blanches pulsantes, et en particulier celles à atmosphères riches en hydrogène, les étoiles ZZ Ceti. La technique d’astérosismologie exploite l’information contenue dans les modes normaux de vibration qui peuvent être excités lors de phases particulières de l’évolution d’une étoile. Ces modes modulent le flux émergent de l’étoile pulsante et se manifestent principalement en termes de variations lumineuses multi-périodiques. L’astérosismologie consiste donc à examiner la luminosité d’étoiles pulsantes en fonction du temps, afin d’en extraire les périodes, les amplitudes apparentes, ainsi que les phases relatives des modes de pulsation détectés, en utilisant des méthodes standards de traitement de signal, telles que des techniques de Fourier. L’étape suivante consiste à comparer les périodes de pulsation observées avec des périodes générées par un modèle stellaire en cherchant l’accord optimal avec un modèle physique reconstituant le plus fidèlement possible l’étoile pulsante. Afin d’assurer une recherche optimale dans l’espace des paramètres, il est nécessaire d’avoir de bons modèles physiques, un algorithme d’optimisation de comparaison de périodes efficace, et une puissance de calcul considérable. Les périodes des modes de pulsation de modèles stellaires de naines blanches peuvent être généralement calculées de manière précise et fiable sur la base de la théorie linéaire des pulsations stellaires dans sa version adiabatique. Afin de définir dans son ensemble un modèle statique de naine blanche propre à l’analyse astérosismologique, il est nécessaire de spécifier la gravité de surface, la température effective, ainsi que différents paramètres décrivant la disposition en couche de l’enveloppe. En utilisant parallèlement les informations obtenues de manière indépendante (température effective et gravité de surface) par la méthode spectroscopique, il devient possible de vérifier la validité de la solution obtenue et de restreindre de manière remarquable l’espace des paramètres. L’exercice astérosismologique, s’il est réussi, mène donc à la détermination précise des paramètres de la structure globale de l’étoile pulsante et fournit de l’information unique sur sa structure interne et l’état de sa phase évolutive. On présente dans cette thèse l’analyse complète réussie, de l’extraction des fréquences à la solution sismique, de quatre étoiles naines blanches pulsantes. Il a été possible de déterminer les paramètres structuraux de ces étoiles et de les comparer remarquablement à toutes les contraintes indépendantes disponibles dans la littérature, mais aussi d’inférer sur la dynamique interne et de reconstruire le profil de rotation interne. Dans un premier temps, on analyse le duo d’étoiles ZZ Ceti, GD 165 et Ross 548, afin de comprendre les différences entre leurs propriétés de pulsation, malgré le fait qu’elles soient des étoiles similaires en tout point, spectroscopiquement parlant. L’analyse sismique révèle des structures internes différentes, et dévoile la sensibilité de certains modes de pulsation à la composition interne du noyau de l’étoile. Afin de palier à cette sensibilité, nouvellement découverte, et de rivaliser avec les données de qualité exceptionnelle que nous fournissent les missions spatiales Kepler et Kepler2, on développe une nouvelle paramétrisation des profils chimiques dans le coeur, et on valide la robustesse de notre technique et de nos modèles par de nombreux tests. Avec en main la nouvelle paramétrisation du noyau, on décroche enfin le ”Saint Graal” de l’astérosismologie, en étant capable de reproduire pour la première fois les périodes observées à la précision des observations, dans le cas de l’étude sismique des étoiles KIC 08626021 et de GD 1212.

Changements climatiques et écologiques dans le nord de l’Alaska au cours de la glaciation du Wisconsinien : le Yedoma de la rivière Itkillik

Le climat continental et froid de la Béringie lors de la glaciation du Wisconsinien a conduit à la formation d’une forme relique de pergélisol syngénétique nommé yedoma. Ces dépôts ont permis la préservation d’indicateurs environnementaux très diversifiés qui peuvent être employés pour reconstituer la dynamique climatique et écologique de la Béringie avant le dernier maximum glaciaire. À ce jour, peu d’études ont été réalisées au nord de la chaîne de montagnes Brooks (Alaska) et l’hétérogénéité écologique régionale de la Béringie Est lors de la glaciation du Wisonsinien reste mal définie. Ce mémoire porte sur une reconstitution paléoenvironnementale de plus de 39 ka du nord de l’Alaska réalisée à partir de sédiments provenant du Yedoma de la rivière Itkillik. Les objectifs sont (1) de reconstituer l’histoire de la végétation avec l’analyse pollinique; (2) de reconstituer les températures de juillet, le contraste de température saisonnier et l’ensoleillement de juillet avec la technique des analogues modernes et (3) de mettre les données biogéochimiques et glaciologiques du site en lien avec le climat reconstitué. L’étude montre que vers 35 ka BP (Interstade du Wisconsinien Moyen), des conditions climatiques semblables à l’actuel ont favorisé l’accumulation de tourbe riche en carbone organique. À partir de 29,7 ka BP, les températures de juillet reconstituées diminuent, alors que la continentalité du climat semble augmenter. Le contenu en glace des sédiments est plus alors plus faible et la pluie pollinique devient dominée par Poaceae, Artemisia et autres herbacés non graminoïdes. Ces indicateurs suggèrent des conditions environnementales plus xériques qu’aujourd’hui. Les anomalies isotopiques de 18O, 2H et l’excès de deutérium confirment un épisode d’avancée glaciaire (Wisconsinien Tardif). Après 17,9 ka BP (Tardiglaciaire), les températures de juillet et le contraste saisonnier augmentent. Les valeurs de contenu en carbone organique des sédiments sont plus élevées et la plus grande disponibilité en eau favorise l’établissement d’un couvert herbacé moderne dominé par les Cyperaceae.

Excitonic behaviour in polymeric semiconductors : the effect of morphology and composition in heterostructures

La compréhension des interrelations entre la microstructure et les processus électroniques dans les polymères semi-conducteurs est d’une importance primordiale pour leur utilisation dans des hétérostructures volumiques. Dans cette thèse de doctorat, deux systémes diffèrents sont étudiés ; chacun de ces systèmes représente une approche diffèrente pour optimiser les matériaux en termes de leur microstructure et de leur capacité à se mettre en ordre au niveau moléculaire. Dans le premier système, j’ai effectué une analyse complète des principes de fonctionnement d’une cellule photovoltaïque hybride à base des nanocristaux d’oxyde de zinc (ZnO) et du poly (3-hexylthiophène) (P3HT) par absorption photoinduite en régime quasi-stationnaire (PIA) et la spectroscopie PIA en pompage modulé dépendant de la fréquence. L’interface entre le donneur (le polymère P3HT) et l’accepteur (les nanoparticules de ZnO), où la génération de charges se produit, joue un rôle important dans la performance des cellules photovoltaïques hybrides. Pour améliorer le mécanisme de génération de charges du P3H: ZnO, il est indispensable de modifier l’interface entre ses constituants. Nous avons démontré que la modification d’interface moléculaire avec cis-bis (4, 40 - dicarboxy-2, 20bipyridine) ruthénium (II) (N3-dye) et a-Sexithiophen-2 yl-phosphonique (6TP) a améliorée le photocourant et la performance dans les cellules P3HT: ZnO. Le 6TP et le N3 s’attachent à l’interface du ZnO, en augmentant ainsi l’aire effective de la surface donneur :accepteur, ce qui contribue à une séparation de charge accrue. De plus, le 6TP et le N3 réduisent la densité de pièges dans le ZnO, ce qui réduit le taux de recombinaison des paires de charges. Dans la deuxième partie, jai introduit une matrice hôte polymérique de polystyréne à masse molaire ulra-élevée, qui se comporte comme un solide pour piéger et protéger une solution de poly [2-méthoxy, 5- (2´-éthyl-hexoxy) -1,4-phénylènevinylène- PPV] (MEHPPV) pour utilisation dans des dispositifs optoèlectroniques quantiques. Des travaux antérieurs ont montré que MEH-PPV en solution subit une transition de conformation, d’une conformation enroulé à haute température (phase bleue) à une conformation de chaîne étendue à basse température (phase rouge). La conformation de la chaîne étendue de la solution MEH-PPV favorise les caractéristiques nécessaires à l’amélioration des dispositifs optoélectroniques quantiques, mais la solution ne peut pas être incorporées dans le dispositif. J’ai démontré que la caractéristique de la phase rouge du MEH-PPV en solution se maintient dans une matrice hôte polymérique de polystyrène transformé de masse molaire très élevée, qui se comporte comme un solide (gel de MEH-PPV/UHMW PS), par le biais de la spectroscopie de photoluminescence (PL) dépendant de la température (de 290K à 80 K). La phase rouge du gel MEH-PPV/UHMW PS se manifeste par des largeurs de raie étroites et une intensité augmentée de la transition 0-0 de la progression vibronique dans le spectre de PL ainsi qu’un petit décalage de Stokes entre la PL et le spectre d’absorption à basse température. Ces approches démontrent que la manipulation de la microstructure et des propriétés électroniques des polymères semi-conducteurs ont un impact direct sur la performance de dispositifs pour leurs développements technologiques continus.

Development of nanostructured hydrogel for spatial and temporal controlled release of active compounds

L’utilisation de nanovecteurs pour la livraison contrôlée de principes actifs est un concept commun de nous jours. Les systèmes de livraison actuels présentent encore cependant des limites au niveau du taux de relargage des principes actifs ainsi que de la stabilité des transporteurs. Les systèmes composés à la fois de nanovecteurs (liposomes, microgels et nanogels) et d’hydrogels peuvent cependant permettre de résoudre ces problèmes. Dans cette étude, nous avons développé un système de livraison contrôlé se basant sur l’incorporation d’un nanovecteur dans une matrice hydrogel dans le but de combler les lacunes des systèmes se basant sur un vecteur uniquement. Une telle combinaison pourrait permettre un contrôle accru du relargage par stabilisation réciproque. Plus spécifiquement, nous avons développé un hydrogel structuré intégrant des liposomes, microgels et nanogels séparément chargés en principes actifs modèles potentiellement relargués de manière contrôlé. Ce contrôle a été obtenu par la modification de différents paramètres tels que la température ainsi que la composition et la concentration en nanovecteurs. Nous avons comparé la capacité de chargement et la cinétique de relargage de la sulforhodamine B et de la rhodamine 6G en utilisant des liposomes de DOPC et DPPC à différents ratios, des nanogels de chitosan/acide hyaluronique et des microgels de N-isopropylacrylamide (NIPAM) à différents ratios d’acide méthacrylique, incorporés dans un hydrogel modèle d’acrylamide. Les liposomes présentaient des capacités de chargement modérés avec un relargage prolongé sur plus de dix jours alors que les nanogels présentaient des capacités de chargement plus élevées mais une cinétique de relargage plus rapide avec un épuisement de la cargaison en deux jours. Comparativement, les microgels relarguaient complétement leur contenu en un jour. Malgré une cinétique de relargage plus rapide, les microgels ont démontré la possibilité de contrôler finement le chargement en principe actif. Ce contrôle peut être atteint par la modification des propriétés structurelles ou en changeant le milieu d’incubation, comme l’a montré la corrélation avec les isothermes de Langmuir. Chaque système développé a démontré un potentiel contrôle du taux de relargage, ce qui en fait des candidats pour des investigations futures.