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Les structures évolutionnaires de la résilience
Authors: Woloszyn Philippe 
Published: June 2018

Le développement des approches systémiques de la résilience centrées sur les systèmes socio-écologiques complexes tente de réconcilier les dimensions physiques et sociales de ce concept. En effet, le développement durable fait appel à la coexistence non seulement des objectifs économiques et sociaux, mais encore des contraintes écologiques, mettant en jeu des échelles d'action et d’inertie spécifiques. L’analyse des échelles temporelles des manifestations de ces contraintes et objectifs nous révèle que les politiques d’actions qui satisfont toutes les propriétés de durabilité sont de ce fait soumises à plusieurs échelles d'évolution de chacun des sous-systèmes économiques, sociaux ou écologiques du développement durable. Cette constatation pose dès lors un certain nombre de questions : comment développer une analyse intégrée de la résilience des territoires en respectant la temporalité des référentiels du développement durable ? Quels dimensionnements temporels des indicateurs de la résilience ? Comment s’articulent-ils avec les modes de gouvernance et de décision ? Pour répondre à ces questions, centrales dans la problématique de la résilience, nous traitons de la question de la temporalité différentielle entre les systèmes économiques, sociaux et écologiques, par le développement d’un modèle inductif dans les trois dimensions du développement durable, appliqué à un cas d’école spécifique, la sécheresse aux États-Unis en 2012. Nous nous interrogerons alors sur la lecture de la temporalité du processus de résilience lié à cet événement au prisme de la théorie des systèmes évolutionnaires.
Ergonomie spatiale pour territoires résilienciels : approches et perspectives
Authors: Propeck-Zimmermann Eliane , Saint-Gérand Thierry , Haniotou Hélène , Liziard Sophie , Medjkane Mohand 
Published: June 2018

Le recours à l’ergonomie spatiale dans la problématique de résilience repose sur l’hypothèse maîtresse que la capacité d’un territoire à récupérer ses fonctions de base après une catastrophe dépend de son niveau de performance globale déjà présent en période normale à mettre à disposition des ressources (au sens large : services, activités, ravitaillement, communication, etc.). Il s’agit ainsi de modéliser le système de contraintes spatiales, fonctionnelles et de coûts/effort, conditionnant, à différentes échelles d’espace et de temps, la mobilisation des ressources d’un territoire, par sa population et par ses acteurs décideurs, en situation ordinaire et en situation dégradée. Nous présentons ici une première exploration sur la capacité qu’offre le rapprochement « ergonomie spatiale/résilience territoriale » à produire des outils de diagnostic pour aider au développement d’une gestion résiliente. La démarche méthodologique pour analyser et cartographier un degré d’ergonomie spatiale au sein d’un territoire sera présentée à travers un exemple expérimental sur l’Eurométropole de Strasbourg. L’ensemble de la démarche a pour but de construire une information de synthèse qui puisse aider à définir un schéma innovant en matière d'organisation et de fonctionnement résilients.
The reordering of the Batswana Cosmology in the 1840 English-Setswana New Testament
Authors: Mothoagae Itumeleng D. 
Published: June 2018

Ngwao ya Setswana [tradition and customs] has two dimensions: tumelo [belief system] and thuto [education]; it is found in cultural practices and observances such as bogwera [the rite of initiation], letsemma [ploughing], dikgafela [harvesting], bongaka [diviner-healers] and botsetsi ba ntlha le botsetsi jwa bobedi [first menses and first experience of childbirth] to name but a few. These practices were observed through the slaughtering of animals, usually cows, and sheep and were condemned and regarded by missionaries as hindrances to Christianity. Letters to Mahoko a Becwana, a 1883–1896 newspaper, points to the use of biblical scriptures such as 1 Corinthians 10:1–33 by the missionaries to condemn these practices. The 1840 English-Setswana New Testament is a colonial product. Texts such as 1 Corinthians 10:21–22 point to the discursive practice employed by the translator for the purpose of foreignising Setswana cultural concepts, re-domesticating these cultural concepts as new concepts separate from their original meaning and domesticating anglicised concepts. At the centre of the discursive practice, I would argue, are foreignisation, redomestication and domestication. This version of the Bible depicts the impact of colonialism on the cultural practices of the Batswana. The debates in the letters to Mahoko a Becwana, point to the dichotomy of those Batswana who converted to Western colonial Christianity. The debates further depict the choices made by the Batswana when accepting the Christian practices expressed in Western culture, and renouncing all that made them a Motswana. The argument in this article is that in his translation of the Bible into Setswana, Moffat uses ideological strategy as a discursive tool to foreignise and redomesticate the concept of Badimo as a Badimoni [devil] and to domesticate the Western colonial Christian concept of heathen into Setswana vocabulary as baeteni, thus producing a dichotomy within the Batswana. Decolonial and post-colonial translation theories are used as the theoretical framework for this article.
The potential of 230Th for detection of ocean acidification impacts on pelagic carbonate production
Authors: Heinze Christoph , Ilyina Tatiana , Gehlen Marion 
Published: June 2018

Abstract. Concentrations of dissolved 230Th in the ocean water column
increase with depth due to scavenging and downward particle flux. Due to the
230Th scavenging process, any change in the calcium
carbonate (CaCO3) fraction of the marine particle flux due to
changes in biological CaCO3 hard-shell production as a consequence
of progressing ocean acidification would be reflected in the dissolved
230Th activity. Our prognostic simulations with a biogeochemical
ocean general circulation model using different scenarios for the reduction
of CaCO3 production under ocean acidification and different
greenhouse gas emission scenarios – the Representative
Concentration Pathways (RCPs) 8.5 to 2.6 – reveal the potential for
deep 230Th measurements to detect reduced CaCO3
production at the sea surface. The time of emergence of an
acidification-induced signal on dissolved 230Th is of the same order of magnitude
as for alkalinity measurements. Interannual and decadal variability in
factors other than a reduction in CaCO3 hard-shell production may mask
the ocean-acidification-induced signal in dissolved 230Th and make
detection of the pure CaCO3-induced signal more difficult so that only
really strong changes in marine CaCO3 export would be unambiguously
identifiable soon. Nevertheless, the impacts of changes in CaCO3
export production on marine 230Th are stronger than those for
changes in POC (particulate organic carbon) or clay fluxes.
Biomorphologie des crustacés d’un cours d’eau peu anthropisé en forêt équatoriale au Cameroun
Authors: Ajeagah Gideon Aghaindum , Yogback Gertrude Estelle , Tchakonté Siméon , Nana paul Alain , Bricheux Geneviève , Sime-Ngando Télesphore , Djiéto-Lordon Champlain 
Published: June 2018

L’étude porte sur la biomorphologie des crustacés du cours d’eau Matourou à Nkoukoum dans la région du Centre Cameroun. Ainsi, deux espèces de crevettes (Caridina sp. et Macrobrachium sp.) et trois morphotypes de crabe du genre Soudanonautes ont été récoltés, identifiés et caractérisés. Caridina sp., de petite taille (10-30 mm), est caractérisé par un rostre dorso-ventralement spinuleux. Macrobrachium sp. mesure entre 26 et 100 mm. Quant aux morphotypes de crabe de genre Soudanonautes, le type I est vert-jaunâtre, présentant une crête post-frontale légèrement incurvée vers l’arrière et largement interrompue au milieu. Il porte une dent épibranchiale très peu développée. Le type II comporte des dents ex-orbitales et intermédiaires développées et pointues. Le type III, par contre, a une dent épibranchiale deux fois plus petite comparativement aux deux autres types. Les coefficients d’allométrie b : 2,50, 2,38 et 2,60 respectivement pour Caridina sp., Macrobrachium sp. et Soudanonautes spp. montrent une croissance négativement allométrique pour ces trois espèces qui cohabitent dans cet écosystème aux eaux douces, neutres et fortement oxygénées. Les valeurs moyennes du facteur de condition K et du coefficient d’allométrie b obtenues pour les espèces les plus abondantes (Caridina sp. et Soudanonautes spp.) révèlent que les variables hydroécologiques du cours d’eau Matourou sont favorables à leur survie dans la zone forestière à Nkoukoum
Évaluation des risques de la pollution des eaux et vulnérabilité de la nappe alluviale à l’aide des données spatiales. Cas de la plaine de Sidi Bel Abbès (nord-ouest algérien)
Authors: Bentekhici Nadjla , Benkesmia Yamina , Berrichi Faouzi , Bellal Sid Ahmed 
Published: June 2018

En raison d’une forte croissance démographique et d’une évolution des modes de consommation, on se retrouve face à une augmentation rapide des volumes de déchets qui engendrent des risques pour la qualité des eaux dans la plaine de Sidi Bel Abbès. L’étude réalisée porte sur l’évaluation des risques de pollution ainsi que la cartographie de la vulnérabilité de la nappe alluviale à la pollution. Une première étape de l’étude consiste à utiliser des données spatiales du capteur algérien ALSAT-2A à haute résolution (2,5 m) pour l’identification et la cartographie des sources de pollution des eaux d’origines urbaines et industrielles. Ces données offrent la possibilité d’augmenter la rapidité et la précision de cette cartographie. Une deuxième étape vise la protection des ressources en eau contre les sources de pollution. Cette préservation est essentielle, particulièrement dans les zones semi-arides où l’eau souterraine constitue une importante source hydrique. La cartographie de la vulnérabilité de la nappe alluviale à la pollution est utile pour connaître les zones qui nécessitent une protection. La cartographie est faite en appliquant la méthode DRASTIC basée sur sept paramètres physiographiques et hydrogéologiques obtenus à partir des données de télédétection (MNT) et des données exogènes (lithologiques, pédologiques, pluviométriques, hydrogéologiques). La zone d’étude est la plaine de Sidi Bel Abbès (1 166 km2) au nord-ouest algérien. Il s'agit d'une cuvette à remplissage quaternaire. Le choix de la zone est lié à l’existence d’une unité hydrogéologique (nappe alluviale); c’est une zone à haute valeur agricole et où il y a une multiplication des sources de pollution des eaux. Les résultats obtenus traduisent le risque de pollution des ressources en eau (nappe alluviale, eaux du barrage de Chorfa et oued Mekerra) par des sources variées, urbaines et industrielles, notamment le centre d’enfouissement technique et les eaux usées industrielles. L’écoulement des eaux polluées vers le barrage de Chorfa dégrade la qualité de ces eaux. En décembre 2016, les eaux de ce barrage étaient très polluées et présentaient un résidu sec de 1 940 mg∙L-1, l’oxygène dissous de 66,5 %, le NH4 de 2 mg∙L-1, le nitrite de 0,22 mg∙L-1 et le phosphore de 0,51 mg∙L-1. Les eaux de l’oued Mekerra analysées en 2010 étaient de très mauvaise qualité : demande biochimique en oxygène (DBO5) de 41,296 t∙a-1, demande chimique en oxygène (DCO) de 123,465 t∙a-1, azote total de 3 193 t∙a-1 et phosphore total de 2 342 t∙a-1. Étant donné la connexion permanente entre l’oued et la nappe, on assiste à une détérioration de la qualité des eaux souterraines. Face à cette dégradation, une carte de la vulnérabilité a été réalisée afin de distinguer les zones de forte vulnérabilité en vue de prendre les dispositions de protection nécessaires. Ces zones représentent 34 % de la surface de la nappe alluviale.
Application du modèle DKPR pour la cartographie de la vulnérabilité des eaux de surface à la contamination : cas du barrage 9 avril 1947 (Maroc septentrional)
Authors: Hilal Ismail , Stitou El Messari Jamal Eddine , Moreno Navarro Jesùs Gabriel , Aoulad Mansour Mohamed Reda , Hassani Zerrouk Mohamed 
Published: June 2018

Dans ce travail, nous présentons une méthode d’évaluation et de cartographie de la vulnérabilité à la contamination des eaux du barrage 9 avril 1947 (Maroc). Ses eaux sont connues pour un fort taux de la pollution et une activité anthropique considérable, malgré qu’elles soient destinées à l’alimentation en eau potable de plus de 760 000 habitants. Pour ce faire, nous avons appliqué un modèle français qui a été a nommé DKPR et qui comprend quatre facteurs : l’accessibilité du milieu aquatique (D), le fonctionnement hydrique du sol (K), la pente (P) et l’érosivité des pluies (R). La somme pondérée de ces facteurs, obtenue par le biais d’un logiciel SIG, nous a fourni un indice nommé Vr qui varie entre 0 à 4. À l'aide de cet indice, une carte de vulnérabilité à la contamination sur l’ensemble du bassin versant a été élaborée. Les zones présentant une moyenne ou faible vulnérabilité occupent respectivement 43 % et 38 % de la surface du bassin versant. Elles sont liées principalement au domaine forestier et agricole à moyenne et faible pente. Les zones à forte vulnérabilité occupent 14 % de la surface et sont liées aux secteurs anthropisés à forte pente. Les zones à très faible ou très forte vulnérabilité n’occupent que 4 % et 1 % respectivement de la surface du bassin versant. Les premières présentent les zones humides tandis que les secondes les terrains nus imperméables à forte pente.
Solvent Additives: Key Morphology‐Directing Agents for Solution‐Processed Organic Solar Cells
Authors: McDowell Caitlin , Abdelsamie Maged , Toney Michael F. , Bazan Guillermo C. 
Published: June 2018

AbstractOrganic photovoltaics (OPV) have the advantage of possible fabrication by energy‐efficient and cost‐effective deposition methods, such as solution processing. Solvent additives can provide fine control of the active layer morphology of OPVs by influencing film formation during solution processing. As such, solvent additives form a versatile method of experimental control for improving organic solar cell device performance. This review provides a brief history of solution‐processed bulk heterojunction OPVs and the advent of solvent additives, putting them into context with other methods available for morphology control. It presents the current understanding of how solvent additives impact various mechanisms of phase separation, enabled by recent advances in in situ morphology characterization. Indeed, understanding solvent additives' effects on film formation has allowed them to be applied and combined effectively and synergistically to boost OPV performance. Their success as a morphology control strategy has also prompted the use of solvent additives in related organic semiconductor technologies. Finally, the role of solvent additives in the development of next‐generation OPV active layers is discussed. Despite concerns over their environmental toxicity and role in device instability, solvent additives remain relevant morphological directing agents as research interests evolve toward nonfullerene acceptors, ternary blends, and environmentally sustainable solvents.
Palladium‐Catalyzed Hydroalkylation of Alkynes with Cyclopropanols: Access to γ,δ‐Unsaturated Ketones
Authors: Liu Hao , Fu Zhiyuan , Gao Shang , Huang Yue , Lin Aijun , Yao Hequan 
Published: June 2018

AbstractA palladium‐catalyzed hydroalkylation of alkynes with cyclopropanols has been developed. This reaction provided a straightforward way to the synthesis of γ,δ‐unsaturated ketones in moderate to good yields, exhibiting high atom economy and Z/E selectivity. Deuterated tri‐substituted alkenes could also be expediently produced by using deuterium oxide as a co‐solvent.magnified image
Antimicrobial Activity of Metal and Metal‐Oxide Based Nanoparticles
Authors: Gold Karli , Slay Buford , Knackstedt Mark , Gaharwar Akhilesh K. 
Published: June 2018

AbstractWith an increase in antibiotic resistance, a growing interest in developing new antimicrobial agents has gained popularity. Metal‐ and metal‐oxide‐based nanoparticles, surface‐to‐volume is able to distinguish bacterial cells from mammalian cells and can provide long‐term antibacterial and biofilm prevention. These nanoparticles elicit bactericidal properties through the generation of reactive oxygen species (ROS) that are able to target physical structures, metabolic pathways, and DNA synthesis of prokaryotic cells leading to cell death. In this progress report, a critical analysis of current literature on antimicrobial effect of metal and metal‐oxide nanoparticles are examined. Specifically, the antimicrobial mechanisms of metal ions and metal nanomaterials are discussed. Antimicrobial efficiency of nanomaterials is correlated with the structural and physical properties, such as size, shape, and/or zeta potential. A critical analysis of the current state of metal and metal‐oxide nanomaterial research advances our understanding to overcome antibiotic resistance and provide alternatives to combat bacterial infections. Finally, emerging approaches to identify and minimize metallic poisoning, specifically for biomedical applications, are examined.
New genetic evidence of affinities and discontinuities between bronze age Siberian populations
Authors: Hollard Clémence , Zvénigorosky Vincent , Kovalev Alexey , Kiryushin Yurii , Tishkin Alexey , Lazaretov Igor , Crubézy Eric , Ludes Bertrand , Keyser Christine 
Published: June 2018

AbstractObjectivesThis work focuses on the populations of South Siberia during the Eneolithic and Bronze Age and specifically on the contribution of uniparental lineage and phenotypical data to the question of the genetic affinities and discontinuities between western and eastern populations.Materials and MethodsWe performed molecular analyses on the remains of 28 ancient humans (10 Afanasievo (3600–2500 BC) and 18 Okunevo (2500–1800 BC) individuals). For each sample, two uniparentally inherited systems (mitochondrial DNA and Y‐chromosome DNA) were studied, in order to trace back maternal and paternal lineages. Phenotype‐informative SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) were also analyzed, along with autosomal STRs (Short Tandem Repeats).ResultsMost of the Afanasievo men submitted to analysis belonged to a single sub‐haplogroup, R1b1a1a, which reveals the predominance of this haplogroup in these early Bronze Age populations. Conversely, Okunevo individuals carried more diverse paternal lineages that mostly belonged to Asian/Siberian haplogroups. These differences are also apparent, although less strongly, in mitochondrial lineage composition and phenotype marker variant frequencies.DiscussionThis study provides new elements that contribute to our understanding of the genetic interactions between populations in Eneolithic and Bronze Age southern Siberia. Our results support the hypothesis of a genetic link between Afanasievo and Yamnaya (in western Eurasia), as suggested by previous studies of other markers. However, we found no Y‐chromosome lineage evidence of a possible Afanasievo migration to the Tarim Basin. Moreover, the presence of Y‐haplogroup Q in Okunevo individuals links them to Native American populations, as was suggested by whole‐genome sequencing.
Structure‐Driven Selection of Adaptive Transmembrane Na+ Carriers or K+ Channels
Authors: Li Yu‐Hao , Zheng Shaoping , Legrand Yves‐Marie , Gilles Arnaud , Van der Lee Arie , Barboiu Mihail 
Published: June 2018

AbstractSelf‐assembled alkyl‐ureido‐benzo‐15‐crown‐5‐ethers are selective ionophores for K+ cations, which are preferred to Na+ cations. The transport mechanism is determined by the optimal coordination rather than classical dimensional compatibility between the crown ether hole and the cation diameter. Herein, we demonstrate that systematic changes of the structure lead to unexpected modifications in the cation‐transport activity and suffice to produce adaptive selection. We show that the main contribution to performance arises from optimal constraints on the conformational freedom, which are determined by the binding macrocycles, the nature of the hydrogen‐bonding groups, and the hydrophobic tails. Simple changes to the flexible 15‐crown‐5‐ether lead to selective carriers for Na+. Hydrophobic stabilization of the channels through mutual interactions between lipids and variable hydrophobic tails appears to be an important cause of increased activity. Oppositely, restricted translocation is achieved when constrained hydrogen‐bonded macrocyclic relays are less dynamic in a pore superstructure.
Electron‐Transporting Bis(heterotetracenes) with Tunable Helical Packing
Authors: Zeng Cheng , Xiao Chengyi , Feng Xinliang , Zhang Lei , Jiang Wei , Wang Zhaohui 
Published: June 2018

AbstractA novel kind of electron‐deficient bis(heterotetracenes) namely perylenotetrathiophenediimides (PTTIs) involving double S‐hetero[5]helicene diimides, is developed by a fourfold thienannulation route via ortho‐functionalization of perylene diimides (PDIs). PTTIs exhibit significantly red‐shifted absorption capacity with lowest‐energy transition maxima beyond 700 nm and narrowed HOMO–LUMO energy gaps. Through delicately tuning the side‐chain substitution, the distorted propeller‐like framework could self‐assemble into unprecedented 1D helical π‐stacking structures with short π–π contacts and rich nonbonding interactions from alternating arrangements of P/M enantiomeric couples or tetrads. Excellent electron transporting efficiency in racemate PTTI crystals with 0.40 cm2 V−1 s−1 for 5 a and 0.90 cm2 V−1 s−1 for 5 b, was witnessed in single‐crystalline transistors, signifying the prospects of the chiral π‐helix in optoelectronic applications.
Catenation and Aggregation of Multi‐Cavity Coordination Cages
Authors: Zhu Rongmei , Regeni Irene , Holstein Julian J. , Dittrich Birger , Simon Miriam , Prévost Sylvain , Gradzielski Michael , Clever Guido H. 
Published: June 2018

AbstractA series of metal‐mediated cages, having multiple cavities, was synthesized from PdII cations and tris‐ or tetrakis‐monodentate bridging ligands and characterized by NMR spectroscopy, mass spectrometry, and X‐ray methods. The peanut‐shaped [Pd3L14] cage deriving from the tris‐monodentate ligand L1 could be quantitatively converted into its interpenetrated [5Cl@Pd6L18] dimer featuring a linear {[Pd‐Cl‐]5Pd} stack as an unprecedented structural motif upon addition of chloride anions. Small‐angle neutron scattering (SANS) experiments showed that the cigar‐shaped assembly with a length of 3.7 nm aggregates into mono‐layered discs of 14 nm diameter via solvophobic interactions between the hexyl sidechains. The hepta‐cationic [5Cl@Pd6L18] cage was found to interact with polyanionic oligonucleotide double‐strands under dissolution of the aggregates in water, rendering the compound class interesting for applications based on non‐covalent DNA binding.