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The planet is heating up. Rapid-paced human change in the earth systems is increasing frequencies of catastrophic events, ranging from tropical cyclones to ecological collapse, oceanic increase to coastal floods, unprecedented wildfires to lethal droughts. In a ‘compound state’, as recent scientific reports suggest, climate change might render the planet uninhabitable. In regions exposed to the increased impacts of compound climate-related events, risks concerning human existence or the so-called ‘existential risks’ run high. ‘Existential risk’ is the possible chance of human extinction. Extinction means the irreversible termination of a species class and its genetic heritage. It is also known as an ‘existential catastrophe’. ‘Existential risk studies research’ is a ‘scientific discipline’. It estimates probabilities of human extinction using statistical and rational analysis of incoming evidence. In the climate context, the present literature analyses independent risks rather than geographic hotspots where multiple risks overlap and create novel catastrophic bifurcations across spatial and temporal scales. ‘Ex-risk Architecture’ integrates practices of computational architecture, remote-sensing earth science and design informatics into an expanded interface and an open-ended research process of information synthesis, form-making and design speculation––in order to anticipate global catastrophic risks of climate change in forensic-grade architectural images. I foreground architecture as an augmented form of risk perception in order to anticipate spaces of extinction rupturing from extreme climate change. Though oft-used to eliminate risks, I enact ‘anticipation’ through design to perceptualise risks in a spatiotemporal form and galvanise preparedness as catastrophic anthropogenic change accrues. I develop research through practice, using design to manufacture possible spatiotemporal experiences of catastrophic scenarios in order to shape global social imaginaries on climate change. I use architecture representation as a perceptual interface to compress geo-environmental information, indexing material legacies of human change in perceptual artefacts. I construct extreme spatiotemporal projections of the known impact of human change at smaller scales in computational models. I use site-specific empirical evidence from the planet’s most exposed regions to climate change in the design process, ranging from glacier melting (Warren Cave) and environmental pollution (New Orleans) to atmospheric depletion (Mauna Kea). I develop algorithms through advanced programming languages to synthesise remote sensed geospatial datasets––revealing spatial and temporal accounts of the existential catastrophe at multiple scales in a broad range of architectural diagrams and digital animations. The outcomes form a design portfolio, prised apart into three-site specific projects. 1. Warren Cave (2018-2019) 2. New Orleans (2018-2019) 3. Mauna Kea (2019-2021) The work appraises climate change through architecture as an existential risk par excellence. The dissertation contributes to an advanced computational design workflow––integrating planet- scale contingencies into architectural concerns. It appraises architecture as a methodological parallel to existential risk research through original design investigation.

To support a rapidly growing industry, the 5G network advertises an improvement in data rate and capacity to satisfy the increase in devices operating on the network. My STS research topic discusses the reasons for the slow rollout of 5G, specifically focusing on the privacy and social media aspects of the issue. My technical project is an electronic board game system in which two players can remotely play the board game Othello. While the technical project operates on Wi-Fi (which is different from the 5G mobile network), the considerations of privacy and security apply to all wireless devices connected to a network. My technical project also emphasizes the capability and benefits of networks such as Wi-Fi and 5G to connect people from different parts of the world. Looking on the other side of the topic, my STS research analyzes the negatively received aspects of a wireless network which may be slowing down the advancement of 5G.

In this thesis we are interested in the design of robots inspired by non-rigidly foldable origami. Robotic design inspired by origami is growing rapidly due to the original properties offered by these structures. Conventional robotics design tools do not apply to non-rigidly foldable origami. We contribute to provide tools to make the link between this ancestral art and modern robotics. We are particularly interested in the origami "Kresling tower" which has the property of bistability. We propose a model to synthesize this origami-based mechanism, as well as tools to modify its kinetostatic behavior. Finally, we exploit this origami to design a single-rotor exploratory drone.; Dans cette thèse nous nous intéressons à la conception de robot s'inspirant d'origami non rigidement pliable. La conception robotique s'inspirant d'origamis connait un essor qui s'explique par les propriétés originales offertes par ces structures. Les outils de conceptions de la robotique conventionnel ne s'appliquent pas aux origamis non rigidement pliable. Nous contribuons à apporter des outils permettant de faire le lien entre cet art ancestrale et la robotique moderne. Nous nous intéressons particulièrement l'origami "tour de Kresling" qui possède la propriété de bistabilité. Nous proposons un modèle permettant de faire la synthèse de ce mécanisme basé origami, ainsi que des outils pour en modifier le comportement cinétostatique. Enfin, nous exploitons cet origami pour concevoir un drone exploratoire monorotor.

This thesis aim to monitor the exploited mangroves of Madagascar and study the spatial distribution of Scylla serrata crab. In Madagascar, crab resource has shown an increasing exploitation since 2009 and a rapid decline. Its management is currently relies on the maximum sustainable yield (MSY) estimation based on the country's mangrove area. Currently, the area used dates back to the 1980s, while many publications warn of a dynamic, even if the areas measured are not agreed. To address these objectives, mangrove dynamics is studied through satellite imagery processing of Sentinel-2 (2016-2018) at the country scale and Landsat data (1988-1998-2008 and 2018) at three crab exploited sites (Mahajamba Bay, Mahavavy Delta and Tsingilofilo Bay) scale. S. serrata crab spatial distribution are studied by field and remote sensing data statistical analysis. This study results show that the mangrove regress by only 1% in 2 years at national scale, but at regional scale, some areas with strong degradation are to be monitored. The calculation of the MSY from our results (8 350 tons/year) shows an increase of more than 10% compared to the current quota (7 500 tons/year). On the three exploited sites, the mangrove displays a non-linear dynamic where it progresses in the distal zone but loses vegetation cover in the back mangrove while displaying degradation and densification zones. Of the three study sites, Mahajamba bay has a higher productivity (524 burrows/ha). This productivity depends on the mangrove ecological health reflected by the canopy cover dynamics.In the mangrove, the crab prefers the seafront areas populated by Avicennia marina as well as the mangrove with a low density of vegetation cover. This study shows the feasibility and interest of Sentinel-2 data for the malagasy mangrove monitoring at different scales and the interest of spatial indicators in studying the spatial distribution of the crab. The estimation of the crab's MSY should integrate other criteria than the mangrove area.; Cette thèse a comme objectif le suivi de la mangrove exploitée de Madagascar ainsi que l’étude de la répartition spatiale du crabe Scylla serrata. À Madagascar, la ressource crabe a montré une exploitation croissante depuis 2009 et un rapide déclin. Sa gestion repose actuellement sur l’estimation de la production maximale équilibrée (PME) basée sur la superficie de la mangrove du pays. Actuellement, la superficie utilisée date des années 1980 alors que de nombreuses publications alertent sur une dynamique, même si les superficies mesurées ne font pas consensus. Pour ce faire, la dynamique de la mangrove est étudiée à travers des traitements d’imageries satellitaires Sentinel-2 (2016-2018) à l’échelle du pays et des données Landsat (1988-1998-2008 et 2018) à l’échelle des trois sites d’exploitation du crabe (Baie de Mahajamba, delta de Mahavavy et Baie de Tsingilofilo). L’étude de la répartition spatiale du crabe S. serrata est basée sur une analyse statistique des données collectées sur le terrain combiné à des données de la télédétection. Les résultats de cette étude montrent qu’en 2 ans et à l’échelle nationale, la mangrove ne régresse que de 1% mais à l’échelle régionale, quelques zones à forte dégradation alarmante sont a surveillé. Le calcul de la PME à partir de nos résultats (8 350 tonnes/an) affiche une augmentation de plus de 10 % par rapport au quota actuel (7 500 tonnes/an). À l’échelle des trois sites exploités, la mangrove affiche une dynamique non linéaire où elle progresse en zone distale mais perd son couvert végétal en arrière mangrove tout en affichant des zones en dégradation et en densification. Parmi les trois sites étudiés, la Mahajamba affiche une productivité plus importante (524 terriers/ha). Cette productivité dépend de l’état de santé écologique de la mangrove traduit par la dynamique de son couvert végétal. Dans la mangrove, le crabe affectionne les zones de front de mer peuplées d’Avicennia marina ainsi que les entités de mangrove à faible densité de couvert végétal. Cette étude montre la faisabilité et l’intérêt des données Sentinel-2 pour le suivi à différentes échelles de la mangrove malgache et l’intérêt des indicateurs spatiaux dans l’étude de la répartition spatial du crabe. L’estimation de la PME du crabe devrait intégrer d’autres critères autres que la superficie de la mangrove.

Climate variability causes the hydroological system to be dynamic on a range of time scales. Putting strain on the system in the past through flood and drought situations. The effects of current climate variability may be exacerbated by anthropogenic global warming. The first attempt was to validate 16 satellite-based precipitation products (SPPs) comprising satellite, gauge and reanalysis datasets. The datasets were validated with the precipitation data from 11-gauge reference stations across Nigeria from 2000–2012. This became important after it was discovered that accurate and timely precipitation data for the study area was lacking. The Kling–Gupta efficiency (KGE) was used to test the product for correlation, bias and variability. The results revealed that the substantial SPP reliability varies spatially and temporally. It was discovered that all the SPPs performed better over part of central Nigeria during the dry season. When the real-time and adjusted satellite-based products were compared, the results showed that the adjusted products had a better KGE score. The Assessment also showed that the reliability of integrated multi-satellite retrievals for Global Precipitation Mission (IMERG) products was consistent with that of their predecessor Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) multi-satellite precipitation analysis (TMPA). Finally, the best overall scores were obtained from multi-source weighted-ensemble precipitation (MSWEP) v.2.2 and IMERG-F v.6. Both products are therefore suggested for further hydrological studies.Secondly, the Standard Precipitation Index (SPI) and the Standard Precipitation and Evapotranspiration Index (SPEI) were used to evaluate the drought situation across Nigeria between 1981-2019 to determine the strength and pattern of drought in the study area. SPI evaluates drought based solely on precipitation. SPEI, in contrast to SPI, considers both temperature and precipitation, partially accounting for the effects of global warming and climate change. The Assessment of the level of agreement between SPI and SPEI at various timescales, i.e. (3,6 and 12 months), revealed a high correlation of r=0.94. The Assessment revealed that there were intense drought episodes between 1982 to 1984. Several drought types were present across the study area and in all the timescales. The highest intensity was determined to have occurred in 1983. However, the last extreme drought event was determined in 2016. As a result, it was determined that the frequency of severe and extreme drought has recently reduced. However, the frequency of moderate droughts persists, especially at the 3-months timescales. According to the results of this study, there is generally a satisfactory agreement between SPI and SPEI ratings in the study area. Thirdly, the climatic influence on evapotranspiration (ET), a critical climate indicator in studying climate change due to its contribution to the hydrologic cycle and the energy balance, was assessed. The Assessment was to reveal the influence of climatic variables such as temperature, precipitation, solar radiation, and wind against evapotranspiration changes to determine their impacts on ET across Nigeria using the Mann–Kendall (MK) trend test estimator for trend detection. The MK results showed that solar radiation and temperature had more influence on the ET of the study area in terms of their correlation and magnitude.In conclusion, natural climate change is more prevalent despite anthropogenic activities’ large expanse of land use change. Solar radiation and temperature are the prominent factors exacerbating evapotranspiration in the study area. Additionally, the study area’s limited precipitation duration experience in the Sahel and Sudan Savannah ecological region aggravates hydroecological degradation.; La variabilité du climat a un effet sur le système hydrologique sur différentes échelles de temps. Il a été mis à rude épreuve dans le passé par des situations d'inondation et de sécheresse. La première tentative a été de valider 16 produits de précipitation par satellite (SPP) comprenant des données satellitaires, des jauges et des données de réanalyse. Les ensembles de données ont été validés avec les données de précipitation de 11 stations de référence à travers le Nigeria de 2000 à 2012. Ceci est devenu important après qu'il ait été découvert que les données de précipitation précises et opportunes pour la zone d'étude faisaient défaut. L'efficacité de Kling-Gupta (KGE) a été utilisée pour tester la corrélation, le biais et la variabilité du produit. Les résultats ont révélé que la fiabilité substantielle du SPP varie dans l'espace et dans le temps. Il a été découvert que tous les SPP sont plus performants sur une partie du centre du Nigeria pendant la saison sèche. Lorsque les produits satellitaires en temps réel et ajustés ont été comparés, les résultats ont montré que les produits ajustés avaient un meilleur score KGE. L'évaluation a également montré que la fiabilité des récupérations multi-satellites intégrées pour les produits IMERG (Global Precipitation Mission) était cohérente avec celle de leur prédécesseur TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission), l'analyse multi-satellites des précipitations (TMPA). Enfin, les meilleurs résultats globaux ont été obtenus avec les produits multi-source weighted-ensemble precipitation (MSWEP) v.2.2 et IMERG-F v.6.Deuxièmement, l'Indice Standard de Précipitation (SPI) et l'Indice Standard de Précipitation et d'Evapotranspiration (SPEI) ont été utilisés pour évaluer la situation de sécheresse à travers le Nigeria entre 1981-2019 afin de déterminer la force et le modèle de sécheresse dans la zone d'étude. L'indice SPI évalue la sécheresse en se basant uniquement sur les précipitations. Le SPEI, contrairement au SPI, prend en compte à la fois la température et les précipitations, rendant partiellement compte des effets du réchauffement global et du changement climatique. L'évaluation du niveau de concordance entre SPI et SPEI à différentes échelles de temps, c'est-à-dire (3,6 et 12 mois), a révélé une corrélation élevée de r=0.94. L'évaluation a révélé qu'il y a eu des épisodes de sécheresse intense entre 1982 et 1984. Plusieurs types de sécheresse étaient présents à travers la zone d'étude et dans toutes les échelles de temps. L'intensité la plus élevée a été déterminée comme ayant eu lieu en 1983. Cependant, le dernier épisode de sécheresse extrême a été déterminé en 2016. Par conséquent, il a été déterminé que la fréquence des sécheresses sévères et extrêmes a récemment diminué. Cependant, la fréquence des sécheresses modérées persiste, surtout aux échelles de temps de 3 mois. Selon les résultats de cette étude, il existe généralement une concordance satisfaisante entre les cotes SPI et SPEI dans la zone d'étude. Troisièmement, l'influence climatique sur l'évapotranspiration (ET), un indicateur climatique critique dans l'étude du changement climatique en raison de sa contribution au cycle hydrologique et au bilan énergétique, a été évaluée. L'évaluation visait à révéler l'influence des variables climatiques telles que la température, les précipitations, le rayonnement solaire et le vent sur les changements de l'évapotranspiration afin de déterminer leurs impacts sur l'ET à travers le Nigeria en utilisant l'estimateur du test de tendance de Mann-Kendall (MK) pour la détection des tendances. Les résultats de MK ont montré que le rayonnement solaire et la température avaient plus d'influence sur l'ET de la zone d'étude en termes de corrélation et de magnitude.En conclusion, le changement climatique naturel est plus prévalent malgré la grande étendue des activités anthropiques de changement d'utilisation des terres.

Water is all around us and is vital for all aspects of life. Studying the various compounds and life forms that inhabit natural waters lets us better understand the world around us.Remote sensing enables global measurements with rapid response and high consistency. Citizen science provides new knowledge and greatly increases the scientific and social impact of research.In this thesis, we investigate several aspects of citizen science and remote sensing of water, with a focus on uncertainty and accessibility. We improve existing techniques and develop new methods to use smartphone cameras for accessible remote sensing of water.

Die Anzahl der unterernährten Menschen in der Welt steigt seit 2017 wieder an. Der Klimawandel wird den Druck auf die Landwirtschaft und die Ernährungssicherheit weiter erhöhen, insbesondere für kleinbäuerliche und von Subsistenzwirtschaft geprägte Agrarsysteme in den Tropen. Um die Widerstandsfähigkeit der Ernährungssysteme und die Ernährungssicherheit zu stärken, bedarf es eines Klimarisikomanagements und Klimaanpassung. Dies kann sowohl die Antizipation als auch die Reaktion auf die Auswirkungen der globalen Erwärmung ermöglichen. Eine zentrale Rolle spielen in dieser Hinsicht landwirtschaftliche Modelle. Sie können die Reaktionen von Pflanzen auf Veränderungen in den Klimabedingungen quantifizieren und damit Risiken identifizieren. Diese Dissertation demonstriert anhand dreier in Peru, in Tansania und in Burkina Faso durchgeführten Fallstudien, wie statistische Ertragsmodelle das Klimarisikomanagement und die Anpassung in der tropischen Landwirtschaft unterstützen können. Während die erste Studie zeigt, wie Klimaanpassungsbestrebungen unterstützt werden können, werden in Studie zwei und drei statistische Modelle genutzt, um Ertrags- und Produktionsvorhersagen zu erstellen. Die Ergebnisse können dazu beitragen, Frühwarnsysteme für Ernährungsunsicherheit zu unterstützen. In den drei Veröffentlichungen werden neue Ansätze statistischer Ertragsmodellierung auf verschiedenen räumlichen Ebenen vorgestellt. Ein besonderer Fokus liegt hierbei auf der Weiterentwicklung von bisherigen Ertragsvorhersagen, insbesondere in Bezug auf unabhängige Modellvalidierungen, eine stärkere Berücksichtigung von Wetterextremen und die Übertragbarkeit der Modelle auf andere Regionen. The number of undernourished people in the world has been increasing since 2017. Climate change will further exacerbate pressure on agriculture and food security, particularly for smallholder and subsistence-based farming systems in the tropics. Anticipating and responding to global warming through climate risk management is needed to increase the resilience of food systems and food security. Crop models play an indispensable role in this regard. They allow quantifying crop responses to changes in climatic conditions and thus identify risks. This dissertation demonstrates how statistical crop modelling can inform climate risk management and adaptation in tropical agriculture in the case studies of Peru, Tanzania and Burkina Faso. While the first study shows how statistical crop models can support climate adaptation, studies two and three provide yield and production forecasts. The results can contribute to supporting early warning systems on food insecurity. The three publications present novel approaches of statistical yield modelling at different spatial scales. A particular focus is on further developing existing yield forecasts, especially with regard to independent rigorous model validations, improved consideration of weather extremes, and the transferability of the models to other regions.

La paralysie cérébrale (PC) spastique est une pathologie qui touche près d’un enfant sur 500 à la naissance. Cette pathologie crée de nombreux problèmes moteurs notamment lors de la marche comme des mouvements involontaires due à une hypertonie musculaire appelée aussi spasticité. Chaque paralysie cérébrale a sa propre sévérité mesurée par différentes échelles. Actuellement, très peu d’aides motrices sont disponibles pour les enfants, le marché des assistances robotisées se focalisant principalement sur les adultes (anthropométrie constante et pathologie peu évolutive).L’objectif du projet EXOKID, dont cette thèse est issue, est donc de permettre à davantage d’enfants atteints de paralysie cérébrale d’avoir accès à un système robotisé à anthropométrie adaptée. Ce système doit pouvoir évoluer en fonction de leur croissance et de l’évolution de leur pathologie afin d’améliorer leur marche tant dans un contexte de rééducation au sein de structures adaptées que dans leur mobilité quotidienne.L’enfant, atteint de cette paralysie cérébrale, doit être pris en charge le plus tôt possible. Le but est de permettre à ce que l’enfant apprenne à marcher : en effet, la plasticité cérébrale des enfants est plus importante que celle des adultes et permet potentiellement à l’enfant d’apprendre rapidement, malgré d’éventuelles lésions cérébrales.Deux sœurs jumelles, dont l’une est atteinte de PC spastique, ont été étudiées. Cette gémellité nous a permis d’avoir des anthropométries proches et d’utiliser les données de la jumelle saine comme référence pour améliorer la marche spastique de sa sœur.Cette thèse s’articule ainsi autour de deux grands champs : la biomécanique et la robotique. Une étude de l’impact de paralysie cérébrale spastique sur la marche humaine a été réalisée. Cette étude a été suivie par une modélisation de la marche spastique et de l’interaction entre un enfant atteint de PC spastique et un exosquelette dans le but d’améliorer la cinématique de l’enfant.Cette thèse a abouti à la modélisation personnalisée d’une marche spastique ainsi que d’un premier contrôle de cette marche, par le biais d’une interaction exosquelette-humain, afin de la faire converger vers une marche plus saine. Spastic cerebral palsy is a pathology that affects nearly one child in 500 at birth.This pathology creates numerous motor problems, particularly when walking, suchas involuntary movements due to muscular hypertonia, also called spasticity. Eachcerebral palsy has its own severity measured by different scales. Currently, very fewmotor aids are available for children, as the market for robotic aids focuses mainlyon adults (constant anthropometry and pathology that does not evolve much). Theobjective of the EXOKID project, from which this thesis stems, is therefore to allowmore children with cerebral palsy to have access to a robotic system with adaptedanthropometry. This system must be able to evolve according to their growth andthe evolution of their pathology in order to improve their walking both in the contextof rehabilitation within adapted structures and in their daily mobility. The child,suffering from this cerebral palsy, must be taken in charge as soon as possible. Theaim is to enable the child to learn to walk : indeed, the cerebral plasticity of childrenis more important than that of adults and potentially allows the child to learnquickly, despite possible cerebral lesions.Two twin sisters, one of whom has spastic PC, were studied. This twinhood allowedus to have close anthropometries and to use the data of the healthy twin as areference to improve the spastic gait of her sister. This thesis is thus articulatedaround two main fields : biomechanics and robotics. A study of the impact of spasticcerebral palsy on human walking was carried out. This study was followed by amodelling of a spastic walking and the interaction between a child suffering fromspastic cerebral palsy and an exoskeleton with the aim of improving the child’skinematics. This thesis resulted in the personalised modelling of a spastic gait anda first control of this gait, through an exoskeleton-human interaction, in order tomake it converge towards a healthier gait.

East Asia is the second largest source of mineral-type aerosols in the world after the Sahara. These can modify the Earth's radiative balance due to their properties of absorption and diffusion of atmospheric radiation. Therefore, precise information on the physico-chemical properties of desert dust is essential to understand and better quantify their impact on the atmosphere. In this context, this thesis aims to test the potential of a new methodological approach combining laboratory measurements and satellite remote sensing for better characterization of aerosols from desert and semi-arid surfaces. Its application concerns studying desert storm events in East Asia from the IASI space instrument.One of the major difficulties of this work comes from the fact that the mineral dust emitted in this region is emitted mainly above the continental surface and in the lower troposphere, which poses constraints linked, on the one hand, to a low sensitivity due to a lack of thermal contrast and on the other hand due to the great influence and variability of the Earth's surface emissivity (LSE). Thus, the first part of this work focused on improving the consideration of LSE by developing a new methodology from a set of average monthly emissivity data.Then, experimental extinction coefficients of pure minerals were linearly combined to reproduce a spectrum of Gobi dust, which made it possible to obtain the mineralogical mass fractions. In addition, from the IASI radiances, an optical thickness of Gobi dust was calculated, displaying characteristics identical to those measured in the laboratory. The linear combination of pure mineral spectra was then applied to IASI optical thickness, providing mineralogical mass fractions. Finally, the entire methodology was applied to two dust events during two different seasons and years: May 2017 and March 2021. The method made it possible to obtain the first spatial and temporal distributions of the chemical composition of desert aerosols. The average mass fractions obtained for particles from the Gobi Desert, Taklamakan Desert, and Horqin Sandy Land are close to mass fractions from the literature. In addition, these results on the chemical composition made it possible to link aerosols' spatial variability to dust emission sources, confirmed using a retro-trajectory model. In addition, comparing two IASI instruments on MetOp A and B showed good consistency, allowing us to consider the method's applicability to different MetOp platforms having the same instrument type. The results presented in this manuscript represent an important advance in improving the characterization of desert aerosols by space remote sensing, in particular concerning the analysis of the chemical composition.; L'Asie de l'Est est la deuxième source d'aérosols de type minérale au monde après le Sahara. Celles-ci peuvent modifier le bilan radiatif de la Terre de par leurs propriétés d'absorption et de diffusion du rayonnement atmosphérique. Par conséquent, une information précise des propriétés physico-chimiques des poussières désertiques est essentielle pour comprendre et mieux quantifier leur impact sur l'atmosphère.Dans ce contexte, l'objectif de cette thèse est de tester le potentiel d'une nouvelle approche méthodologique combinant mesures de laboratoire et de télédétection satellitaire pour une meilleure caractérisation des aérosols issus des surfaces désertiques et semi-arides. L'application de celle-ci porte sur l'étude d'évènements de tempêtes désertiques dans l'Est Asiatique à partir de l'instrument spatial IASI.Une des difficultés majeures de ce travail vient du fait que la poussière minérale émise dans cette région réside majoritairement au-dessus de la surface continentale et dans la basse troposphère, ce qui pose des contraintes liées d'une part à une faible sensibilité par manque de contraste thermique et d'autre part dues à la grande influence et l'importante variabilité de l'émissivité de la surface terrestre (EST). Ainsi, la première partie de ce travail s'est attachée à améliorer la prise en compte de l'EST en développant une nouvelle méthodologie à partir d'un ensemble de données d'émissivité mensuelle moyenne.Ensuite, des coefficients d'extinction expérimentaux des minéraux purs ont été combinés linéairement pour reproduire un spectre de poussières de Gobi, ce qui a permis d'obtenir les fractions massiques minéralogique. De plus, à partir des luminances IASI, une épaisseur optique de poussières de Gobi a été calculée, affichant des caractéristiques identiques à celle mesurée en laboratoire. La combinaison linéaire des spectres de minéraux purs a ensuite été appliquée à l'épaisseur optique IASI, fournissant des fractions massiques minéralogiques.Enfin, l'ensemble de la méthode a été appliqué à deux événements de poussières au cours de deux saisons et années différentes : Mai 2017 et Mars 2021. Ce qui a permis d'obtenir les premières distributions spatiales et temporelles de la composition chimique d'aérosols désertiques. Les fractions massiques moyennes obtenues pour les particules provenant du désert de Gobi, du désert de Taklamakan et de Horqin Sandy Land sont proches des fractions massiques de la littérature. De plus, ces résultats sur la composition chimique ont permis de lier la variabilité spatiale des aérosols aux sources d'émission de poussières, confortée à l'aide d'un modèle de rétro-trajectoires. De plus, une comparaison entre deux instruments IASI sur Metop A et B a montré une bonne cohérence, permettant d'envisager l'applicabilité de la méthode à différentes plates-formes Metop, voir à d'autres instruments du même type. Les résultats exposés dans ce manuscrit représentent une avancée importante quant à l'amélioration de la caractérisation des aérosols désertiques par télédétection spatiale, notamment concernant l'analyse de la composition chimique.