Dissertations / Theses on the topic 'Activités anthropiques'

Le mont Oku au nord-ouest du Cameroun comporte l’un des plus vastes vestiges de forêt d’altitude d'Afrique centrale et fait partie de l’un des « points chauds » de biodiversité de la planète, aujourd’hui menacé de disparition. L’objectif de cette étude est de quantifier les changements d’occupation du sol sur le mont Oku au cours des quatre dernières décennies et de décrire les variations de composition et de richesse spécifique végétales le long d’un gradient altitudinal, puis de lier ces variations aux paramètres environnementaux. Pour cela, nous avons comparé les occupations du sol estimées par les images satellites Landsat de 1978, 1988 et 2001. Puis cent deux relevés floristiques ont été disposés aléatoirement dans différentes formations végétales forestières accessibles le long d’un gradient altitudinal s’étalant de 1 800 m à 2749 m. Il ressort de ces études que, malgré la protection naturelle qu’offrent l’altitude et la pente, le couvert forestier n’a cessé de décroître, perdant 62,1% de sa surface entre 1978 et 2001, ce qui correspond à un déboisement de 579 ha. An-1 en moyenne. Les surfaces déboisées ont été continuellement remplacées par des cultures ou des savanes, sans qu’il y ait recolonisation par des forêts secondaires. Notre étude montre également qu’il est difficile de démêler les effets de l’altitude et des activités humaines sur la végétation, parce que ces deux facteurs sont inextricablement liés et forment un seul gradient à effets antagonistes à ses extrémités. Les activités humaines déstructurent les communautés végétales, majoritairement secondaires sur le site. Même les forêts les plus anciennes contiennent des espèces indicatrices de la présence humaine (liée au pâturage, aux feux ou aux cultures passées). Certains assemblages d’espèces pionnières sont floristiquement très hétérogènes et leur distribution altitudinale s’est élargie
Mount Oku, situated in north-west Cameroon, supports the largest remnants of the Central African montane forest habitat, which is considered as a biodiversity hotspot, hence is undergoing strong species loss. Our objective was to quantify changes in the land cover of Mount Oku over the last four decades, in order to assess the causes of forest regression and to evaluate the future of the forest on this site. We also describe a variation in plant species composition and richness along an altitudinal gradient, that were subsequently linked to environmental changes. For this purpose, we compared changes in land cover, using Landsat satellite images acquired in 1978, 1988 and 2001. Then 102 sample plots were randomly set up in forest fragments along an altitudinal gradient ranging from 1800 m to 2749 m. Although remnant forests were naturally protected by elevation and slope, they lost 62. 1% of their area between 1978 and 2001, corresponding to a mean deforestation rate of 579 ha. Year-1. Deforested lands have been replaced by crops or savanna, while few secondary forest recolonizations occurred. New farmland has extended rapidly to fulfill the demands of an increasing population density. Our study also revealed that it is difficult to disentangle the effects of altitude and human activities on vegetation because these two factors are inextricably linked and form a single gradient with antagonistic effects at the extremes. Human activities and natural vegetation belts were organized with respect to the altitudinal gradient: the summit of Mount Oku supported the largest, oldest forest fragments; while areas of low altitude have experienced intense deforestation to provide agricultural land and supported disturbance-related plant communities. However, human activities altered plant assemblages. Even old-growth forests contained species indicative of human presence (due to grazing, fire or former cultivation). Some pioneer species assemblages were very heterogeneous and their altitudinal distribution has spread

L'oasis de Mendoza est née de la dérivation des eaux du río Mendoza, rivière andine, à des fins anthropiques. Les indiens Huarpes, puis Incas, ont créé dans le désert du Cuyo un espace irrigué, développé par la suite par des générations de colons et d'immigrants. Cette oasis de 1156 km², au départ construite par et pour les agriculteurs, a vu ses usagers se multiplier et les prélèvements sur sa ressource en eau augmenter, parallèlement à la croissance de l'agglomération du Gran Mendoza, qui approche en ce début de XXIème siècle, le million d'habitants. Or, dans un contexte de réchauffement climatique et donc de recul des glaciers andins, la ressource à long terme paraît condamnée. Mais si l'impact quantitatif est avéré, qu'en est-il de l'impact qualitatif ? Cette thèse s'attache à dresser un état des lieux de la qualité de la ressource en eau superficielle et souterraine de l'oasis, en prenant en compte la responsabilité des multiples acteurs. Ainsi, si la salinisation des sols est favorisée par une irrigation mal maîtrisée, les impacts de l'agglomération (effluents domestiques et ordures ménagères) doivent également être pris en compte, tout comme le rôle des nombreuses industries de mise en conserve des fruits et légumes, de vinification ou de transformation des hydrocarbures. Par ailleurs, l'auteur cherche à proposer des solutions en adéquation avec les enjeux d'une oasis qui cherche à se moderniser, dans un contexte national argentin où les crises économiques sont récurrentes. C'est en ces termes que se pose la question de la durabilité de ce milieu artificiel.

Le déclin des populations de nombreuses espèces animales depuis un siècle est associé aux activités anthropiques. La surexploitation des espèces ou encore la fragmentation des habitats en sont les principales causes mais d’autres activités humaines ont des effets plus subtils sur les animaux et impactent indirectement leur survie et leur reproduction. Le dérangement anthropique représente toutes les perturbations générées par la présence humaine, des objets ou des bruits anthropiques qui provoquent un stress chez l’animal. Le comportement et la physiologie des animaux en lien avec leurs traits d’histoire de vie peuvent être affectés par ce dérangement, mais de manière différente entre les individus d’une même population en fonction de leur personnalité. De cette façon, le dérangement anthropique pourrait contribuer à long terme au déclin des populations. Le busard cendré (Circus pygargus) est une espèce patrimoniale qui niche au sol dans les cultures céréalières, ce qui l’expose aux activités agricoles, récréatives et bruits anthropiques. De plus, sur le site d’étude, la Zone Atelier Plaine et Val de Sèvre, le suivi de sa population implique plusieurs visites au nid et des mesures répétées sur les poussins pouvant générer un dérangement. Mes travaux de thèse se sont intéressés aux impacts des activités et des infrastructures humaines sur le comportement et les traits d’histoire de vie du busard cendré et comment ces effets peuvent varier en fonction des différences comportementales inter-individuelles au sein de la population. Grâce à une approche expérimentale, un phénomène de sensibilisation a été mis en évidence chez les poussins manipulés par les mêmes expérimentateurs au cours de visites successives au nid. Par la suite, la témérité (personnalité et plasticité) des mâles et femelles adultes a été caractérisée. Un patron d’appariement positif à travers la témérité des individus a été montré au sein de la population. Cependant, ce patron d’appariement ne procurerait pas de bénéfices en termes de succès reproducteur, ce qui questionne sur son origine. Ce résultat suggère que d’autres processus que la sélection sexuelle, pourraient induire ce patron d’appariement. L’association parentale dans la témérité a ensuite été reliée à l’approvisionnement en proies des couples, puis aux conditions corporelle et physiologique des poussins. Les couples moins plastiques dans leur témérité délivraient une plus grande proportion d’insectes à leur progéniture, ce qui expliquerait des concentrations plus élevées en caroténoïdes trouvées chez leurs poussins. Aucun effet de la similarité comportementale des parents n’a été montré sur la qualité des poussins. Enfin, les nids de busard cendré étaient distribués différemment par rapport aux infrastructures en fonction de la témérité des femelles. Les femelles timides évitaient plus le bâti dans leur choix de site de nidification que les femelles téméraires. Cette différence de répartition spatiale des phénotypes pourrait être à l’origine du patron d’appariement. La densité de chemins autour du nid affectait négativement le succès reproducteur des femelles quelle que soit leur témérité. Ce résultat nécessite de futures recherches pour identifier la nature du dérangement et limiter ses effets. Ces travaux de thèse apportent des éléments de réponses sur les effets directs et indirects du dérangement anthropique et permettent de remettre en question certaines pratiques dans le suivi des populations afin de les améliorer. Enfin, évaluer les effets du dérangement en fonction des différences inter-individuelles apparait essentiel pour mieux comprendre ses conséquences sur la dynamique des populations
The decline of populations for many animal species in the last century has been linked to anthropogenic activities. The species overexploitation or even habitat fragmentation are the major causes but other human activities may have more subtle effects on animals and indirectly may impact their survival and reproduction. Anthropogenic disturbance represents any disruption due to human presence, anthropogenic objects or noise that induce stress for animals. Animal behaviour and physiology linked to life-history traits could be affected by this disturbance but differently among individuals from a same population depending on their personality. In this way, the anthropogenic disturbance may contribute to the population decline. The Montagu’s harrier (Circus pygargus) is a flagship species that nests on the ground in cereal crops exposing it to agricultural practices, recreative activities and anthropogenic noise. Moreover, the population monitoring on the study site, the Zone Atelier Plaine et Val de Sèvre, involves several nest visits and repeated measures on chicks that may induce a disturbance. My thesis work has been focused on the impacts of human activities and infrastructures on the behaviour and life-history traits of Montagu’s harriers and how these impacts may vary depending on behavioural inter-individual differences within the population. Through an experimental approach, a sensitization phenomenon has been highlighted in chicks handled by the same experimenters over repeated nest visits. Thereafter, male and female boldness (personality and plasticity) was characterized. A positive assortative pairing pattern for boldness was highlighted within the population. However, this pattern did not provide fitness benefits which questions about its origin. This result suggests that other process than sexual selection could explain the pairing pattern. Then, the parental association in boldness has been linked to prey provisioning from pairs, and to nestling body and physiological conditions. Less plastic pairs in boldness provided a higher proportion of insects to their offspring that could explain greater carotenoids concentrations found for their chicks. Any effect of behavioural similarity within pairs has been shown on nestling quality. Finally, Montagu’s harrier nests were differently distributed in relation to infrastructures depending on female boldness. Shy females would avoid more buildings through nest site selection than bold females. This difference in spatial distribution of phenotypes could result in the positive pairing pattern. The path density around nest negatively affected the reproductive success regardless of female boldness. This result needs further investigations to identify the disturbance nature and limit its effects. This thesis work provides some answers on the direct and indirect effects of anthropogenic disturbance and allows questioning certain practices in the population monitoring to improve them. Finally, the assessment of disturbance effects depending on inter-individual differences is essential to better understand the consequences on population dynamic

La plupart des écosystèmes sont aujourd'hui soumis à une pression anthropique croissante. Les études portant sur l'effet des activités humaines sur la biodiversité se multiplient mais elles se focalisent, principalement pour des raisons méthodologiques, sur un nombre restreint de groupes taxonomiques. L'originalité de ces travaux repose sur l'application d'une approche basée sur l'ADN environnemental permettant d'accéder à l'ensemble de la diversité biologique. Elle a ici été utilisée pour étudier l'impact des activités anthropiques sur les communautés biologiques et la résilience de ces dernières, à travers différentes échelles spatiales et temporelles. Dans une première partie, les communautés édaphiques, sous l'influence de diverses perturbations anthropiques, ont été caractérisées grâce à l'ADN contenu dans les sols. Ces études, réalisées dans différents milieux, mettent en évidence l'impact direct des activités humaines et leur influence sur les paramètres biotiques et abiotiques déterminant la distribution spatiale de la biodiversité des sols. La seconde partie se propose d'examiner l'impact à long terme des activités anthropiques au travers d'un exemple particulier en milieu de montagne. L'ADN contenu dans les archives sédimentaires lacustres a permis de retracer l'histoire des activités pastorales au cours de l'Holocène mais également les changements environnementaux que ceux-ci ont engendrés dans le bassin versant. L'approche mise en œuvre se révèle pertinente pour étudier à la fois les changements induits par les perturbations humaines sur les communautés et les facteurs influençant leurs dynamiques. Les résultats obtenus mettent notamment en lumière l'impact à long terme qu'exercent les activités anthropiques sur les communautés biologiques via les modifications profondes qu'elles génèrent sur les caractéristiques abiotiques du milieu
Most ecosystems undergo an increasing anthropogenic pressure. Studies about the effects of human activities on biodiversity are proliferating but they focus on few taxonomical groups, mainly for methodological reasons. The originality of this work is based on the application of an approach based on environmental DNA that allows access to the biodiversity as a whole. It was used here to study the impact of anthropogenic activities on biological communities and the resilience of these latter, across different spatial and temporal scales. In the first part, edaphic communities under the influence of several human disturbances were characterized from soil DNA. These studies, performed in various environments, bring out the direct impact of human activities and their influence on biotic and abiotic parameters driving spatial distribution of soil biodiversity. In the second part, long-term impact of human activities was investigated through the analysis of lake sediments in the Alps. DNA from lacustrine sediments allowed to reconstruct livestock farming history over the Holocene and environmental changes that they induced in the catchment. We showed that this approach was relevant to study both changes generated by human disturbances on communities and factors driving their dynamics. Our results highlight the long-term impact of anthropogenic activities on biological communities, in relation to the alteration of environmental characteristics

La connaissance de la distribution spatiale des espèces et des communautés dans les écosystèmes est un préalable indispensable à la compréhension du fonctionnement et les processus des écosystèmes ainsi que les questions de conservation et d'aménagement du territoire. Dans le contexte des changements globaux, le changement climatique et les activités anthropiques sont reconnus comme des déterminants majeurs de la diversité et des patrons de distribution des poissons, affectant ainsi les propriétés et la structure des écosystèmes aquatiques. Cependant, très peu d'efforts ont été entrepris pour étudier la diversité et le fonctionnement de ces écosystèmes lacustres en Chine. Dans cette thèse, nous contribuons à mettre en évidence les effets des changements climatiques et des activités anthropiques sur les patrons de diversité et de distribution des poissons, ainsi que sur le fonctionnement des écosystèmes en nous appuyant sur des approches de modélisation écologique. Dans le premier temps, nous avons déterminé les distributions et les assemblages globales de 425 espèces et sous-espèces de poissons dans 135 lacs distribués à travers le territoire chinois en utilisant une nouvelle approche multi-espèce ajustée par l'arbre multi-variable de régression et connu sous le nom de MRT. Cinq assemblages de poissons ont pu être définis par la classification contrainte avec un total de 107 espèces indicatrices identifiées. Nous avons montré une différence significative de la diversité spécifique pour chaque assemblage : la diversité spécifique des poissons dans le plateau étant significativement plus faible que celle des lacs des plaines. Cependant, la diversité de l'assemblage de l'ensemble des plateaux est plus importante que celle d'autres régions. Par ailleurs, nos résultats indiquent que l'altitude, la température minimale du mois le plus froid, la gamme de température annuelle et les précipitations du mois le plus sec sont des facteurs important dans la détermination des assemblages et des patrons de distribution des poissons des lacs chinois. Dans un 2ème temps, le modèle MRT a été utilisé pour prédire la richesse spécifique et la distribution des espèces de poissons sous l'influence du changement climatique dans le but d'améliorer la gestion et la conservation des poissons en Chine. Nos résultats montrent que MRT est un modèle fiable et idéal pour prédire la communauté multi-spécifique de poissons. Au niveau de la composition spécifique, l'altitude apparait comme le meilleur des prédicteurs, suivi par les précipitations au cours du mois le plus sec, la gamme de température annuelle et la température annuelle moyenne. Pour la richesse spécifique, les précipitations au cours du mois le plus sec, la température maximale du mois le plus chaud et l'aire des lacs sont des facteurs majeurs pour prédire les patrons de distribution et de richesse des poissons. Dans un 3ème temps, nous examinons la capacité et l'incertitude associé aux modèles d'ensemble (c'est à dire à la combinaison des prédictions issues de diffrents modèles de distribution d'espèces (SDM)) pour prédire la distribution et la diversité des espèces de poissons. L'impact potentiel de 2 sources d'incertitude a été démontré : les caractéristiques des espèces (c'est à dire la prévalence des espèces, l'altitude, les gammes de températures et de précipitations) et les techniques de modélisation (méthodes de calibration et d'évaluation). Nos résultats montrent que les prédictions issues d'un simple modèle de distribution (SDM) est très variable et même douteuse pour l'ensemble des espèces considérée alors qu'une approche d'ensemble donne de meilleures prédiction. Nous avons aussi montré qu'il n'y a pas d'influence significative des méthodes d'évaluation sur les sorties du modèle. Nous montrons que les caractéristiques des espèces, la prévalence des espèces, l'altitude et la gamme de précipitations pourraient fortement affecter les résultats des SDMs, alors que la gamme de températures n'a pas d'influence significative. Finalement, nous avons vérifié l'hypothèse selon laquelle la distribution des espèces à faible aire de distribution peut être prédite avec plus de précision que la distribution des espèces à large échelle de distribution. Finalement, l'étude a été focalisée sur l'évaluation des effets des activités anthropiques sur la structure et les fonctions des écosystèmes lacustres peu profond riche en macrophytes (lac Bao'an, localisé dans la partie médiane du Yangtze) en utilisant le modèle ECOPATH. Les résultats montrent que les espèces de poissons commercialisables souffrent d'une très forte pression de pêche, tandis que les ressources fourragères comme les algues, les plantes immergés et les mollusques ne présentes pas de signe de surexploitation. En outre, nos résultats montrent que l'écosystème du lac Bao'an est un système "mûr" selon la théorie d'Odum. Cependant, comparé aux autres écosystèmes lacustres, le lac Bao'an, comme beaucoup d'autres lacs en Chine, montrent une très faible valeur de CI (Connectance Index), de FCI (Finn'sCycling Index) et de SOI (System Omnivory Index), indiquant que les fonctions de ces écosystèmes lacustres chinois ont tendance à être plus simple et plus linéaire que les écosystèmes lacustres d'autres pays. En conséquence, notre étude témoigne d'un besoin urgent d'orientation et de management des activités anthropiques, principalement le repeuplement et la pêcherie traditionnelle
Knowledge of the spatial distribution of species and communities in ecosystems is an essential prerequisite for the understanding of ecosystem functioning and processes as well as conservation and spatial planning issues. During the last several decades, in the context of global change, climate change and anthropogenic activities have long been acknowledged as the two main determinants which drive the fish diversity and distributions patterns, and ultimately affect the aquatic ecosystem properties and structure. However, up until now, very few efforts aimed at the fish diversity and ecosystem in the lakes across China. Consequently in the present study, we contribute to highlight the effects of climate change and anthropogenic activities on fish diversity and distribution patterns as well as the ecosystem properties with the approach of several ecological modelling. Specifically, we first build the global perspective on the fish distribution and assemblage patterns for a total of 425 fish species (subspecies) in 135 lakes across China using a novel multi-species approach fitted by the Multivariate Regression Tree (MRT). Five fish assemblages were defined by the constrained clustering, 107 indicator species were thus identified. Species diversity showed significantly differences among each assemblage: fish species richness in plateau lakes was significantly lower than plain lakes; however the diversity of the whole assemblage in plateaus was higher than other regions. Altitude, minimum temperature of the coldest month, annual temperature range and precipitation during the driest month were found to be the most important determinants affecting fish assemblages and distribution patterns in Chinese lakes. Then, MRT model was used to predict both species richness and species distribution in order to improve the management and conservation of fish species in China. Our results showed that MRT is a reliable and ideal community-based predictive technique for multi-species prediction. At the species composition level, altitude was the main determinant for the prediction, followed by precipitation of the driest month, temperature annual range and annual mean temperature. While at the richness level, precipitation of driest month, maximum temperature of warmest month and lake area were the main drivers for the prediction of the fish species richness pattern. Thirdly, we examine the capacity and uncertainty of ensemble modelling in predicting fish species distribution and diversity. Potential impacts from two main kinds of uncertainty sources were thus considered: species characteristics (contained species prevalence, altitude range, temperature range and precipitation range) and model techniques (calibration technique and evaluation technique). Finally, our results highlight that predictions from single SDM were so variety and unreliable for all species while ensemble approaches could yield more accurate predictions; we also found that there was no significant influence on the model outcomes from the evaluation measures; we emphasized that species characteristics as species prevalence, altitude range size and precipitation range size would strongly affect the outcomes of SDMs, but temperature range size didn't show a significantly influence; our findings finally verified the hypothesis that species distributed with a smaller range size could be more accurately predicted than species with large range size to be plausible in aquatic ecosystems. Lastly, a case study focused on evaluating the lake ecosystem properties and foodweb structure as well as the effects in a typical shallow macrophytic lake (Bao'an Lake, distributed in the middle reaches of the Yangtze River basin), using the Ecopath model. Finally, the results showed that all the commercial fish suffered from high fishing pressure while forage resources such as attached algae, submerged plants and molluscs were not fully utilized. Moreover, we highlight that the Bao'an Lake ecosystem was a mature system according to Odum's theory. However when compared with some other lake ecosystems, the Bao'an Lake ecosystem, as well as some China lake ecosystems, showed extremely low values of CI (Connectance Index), FCI (Finn's Cycling Index) and SOI (System Omnivory Index), indicating that the ecosystem functions and food web structure of these Chinese lake tended to be simpler and linear than lake ecosystems in other countries. Consequently, this study indicated an urgent need for the adjustment and management of artificial fishery stocking in such type of lakes. Our present study have pictured the global perspective of lake fish diversity and distribution patterns in China, defined the main determinants, and examined the potential effects of climate change and anthropogenic activities on fish diversity and ecosystem properties. Our results will benefit the conservation and management of fish resources, biodiversity, as well as the lake ecosystems all over the world

Les activités humaines, de loisir et professionnelles, vont en s'intensifiant sur les zones rocheuses intertidales. Le piétinement associé à ces activités, le remaniement des blocs pour rechercher des espèces consommables, ne sont pas sans incidence sur les biocénoses des milieux rocheux. Les conséquences de ces activités sur la structure et la dynamique des roches du médiolittoral et des champs de blocs de bas d'estran en particulier, nécessitent d'être caractérisées. A travers l'identification des espèces et descripteurs qui répondent le plus aux perturbations "piétinement des platiers rocheux" et "retournement des blocs par les pêcheurs à pied", des indicateurs écologiques simplifiés peuvent être dégagés et faciliter, à terme, le diagnostic de l'état de conservation de ces habitats. Les processus écologiques de dégradation et de déstructuration des biocénoses sous l'effet du piétinement passent par des interactions entre espèces très complexes. Les résultats d'expérimentations in situ soulignent des phénomènes de seuils très marqués, liés en particulier à la protection jouée par les algues brunes structurantes sur les autres espèces. L'étude du retournement des blocs par les pêcheurs à pied met en évidence une phase de mortalité presque totale des organismes fixés ou peu mobiles des blocs et une faible résilience de l'habitat. Le choix de stations de référence appropriées et l'utilisation des espèces et descripteurs les plus sensibles au retournement des blocs ont permis la création de deux indicateurs de perturbation. Déclinés à deux échelles spatiales différentes, ils sont applicables en routine par les scientifiques et les gestionnaires d'aires marines protégées.

Les décharges de résidus riches en éléments traces métalliques (ETMs) issus des activités industrielles représentent un risque potentiel de pollution de l’environnement. Ces décharges de résidus exigent une stabilisation des ETMs pour limiter leur dispersion par l'air, le sol, et les cours d’eau, et in fine leur transport vers des zones initialement non contaminées. Cette stabilisation peut être obtenue par un couvert végétal adéquat. Ce travail de thèse a porté sur 3 sites expérimentaux, qui ont comme point commun d’être des zones de stockage de sédiments contaminés ou d’effluents industriels chargés en ETMs. L’objectif général de ce travail de thèse était d’étudier les modes de transfert et de stockage d’ETMs vers les parties aériennes de végétaux cultivés sur les sols issus de ces sites expérimentaux. Le premier objectif concernait une décharge d’effluents (Inovyn), issus de l’activité électrolytique de l’usine Solvay (Tavaux) et enrichi en Hg. Le Hg, en raison de son faible point d’ébullition est facilement transféré des sédiments vers l’atmosphère sous forme de composés volatiles. Ainsi, la couverture végétale de cette lagune est exposée par sa biomasse aérienne aux composés volatiles de Hg, mais également par la rhizosphère aux composés du Hg présents dans le substrat. Dans ce travail de thèse plusieurs espèces végétales de la famille des Salicacées (peuplier) et des Solanacées (poivron, tomate, aubergine, et tabac) ont été exposées au Hg, dans des expériences en pot, avec simple exposition à une atmosphère enrichie en Hg, ou double exposition à un sol et à une atmosphère enrichis en Hg. Dans tous les cas de figure, le transfert de Hg dans les feuilles ne se produit que par voie aérienne, et l’accumulation augmente significativement avec l’âge des feuilles. Nous avons également mis en évidence que les teneurs en Hg des fruits des Solanacées étaient environ 100 fois plus faibles que celles des feuilles, limitant ainsi le risque d’exposition au Hg par leur consommation. Nous avons par ailleurs démontré qu’une faible proportion (7%) du Hg est sous forme méthylHg dans les feuilles de peuplier, et que 16 à 26% du Hg accumulé dans les feuilles de poivron ou peuplier étaient liés à des protéines solubles. Le deuxième objectif concerne les sites de Thann (Cristal) et Fresnes sur Escaut (VNF), pour lesquels nous avons étudiés le transfert d’ETMs vers des espèces potagères, afin de mimer l’impact de ces contaminants sur les cultures en jardins potagers. Le peuplier a également été utilisé comme espèce de référence. Les quantités de masse fraîche des parties comestibles à ingérer pour atteindre la dose journalière ont été calculées pour chaque ETM. Seuls le Cd (Fresnes) et le Cr (Thann) présentaient un risque potentiel, puisqu’ils s’accumulent dans les parties consommables de ces végétaux à des teneurs élevées. Il faut toutefois noter que ces expériences ont été réalisées dans des scénarios où les conditions d’exposition étaient maximisées. Le transfert des ETMs (notamment le Cd et le Zn) vers le peuplier a confirmé des études précédentes, ce qui souligne l’importance d’une gestion adaptée de la biomasse produite sur de tels sites. D’un point de vue écologique les travaux de cette thèse confirment l’importance et la nécessité de la végétalisation des sites contaminés par des ETMs afin de limiter la dispersion des poussières, et en conséquence les ETMs aux alentours. D’un point de vue sanitaire, les travaux soulignent l’importance d’estimer le risque spécifique lié à l’ingestion d’espèces végétales d’intérêt alimentaires cultivées régulièrement par les habitants aux alentours des sites potentiellement émetteurs d’ETMs, en générant un lien entre espèce et ETMs accumulés. Ce travail apporte donc un certain nombre d’éléments pour la compréhension du devenir d’ETMs et notamment le Hg dans le système sol/plante et les risques associés à l’ingestion des parties comestibles des végétaux cultivés potentiellement contaminées
Metal trace element (HME) -free residues from industrial activities represent a potential risk of environmental pollution. These tailings dumps require a stabilization of the ETMs to limit their dispersion by air, soil, and streams, and ultimately their transport to initially uncontaminated areas. This stabilization can be achieved by adequate plant cover. This thesis work focused on 3 experimental sites, which have as common point to be contaminated sediment storage areas or industrial effluents loaded with ETMs. The general objective of this thesis work was to study the transfer and storage modes of ETMs to the aerial parts of plants grown on soils from these experimental sites. The first objective concerned a discharge of effluents (Inovyn), resulting from the electrolytic activity of the Solvay (Tavaux) plant and enriched in Hg. The Hg, because of its low boiling point, is easily transferred from the sediments to the atmosphere in the form of volatile compounds. Thus, the vegetal cover of this lagoon is exposed by its aerial biomass to the volatile compounds of Hg, but also by the rhizosphere to the Hg compounds present in the substrate. In this work, several plant species of the Salicaceae family (poplar) and Solanaceae (pepper, tomato, aubergine, and tobacco) were exposed to Hg in pot experiments, with simple exposure to a Hg-enriched atmosphere. , or double exposure to Hg-enriched soil and atmosphere. In all cases, transfer of Hg into the leaves occurs only by air, and accumulation increases significantly with leaf age. We also found that the Hg content of the Solanaceae fruit was about 100 times lower than that of the leaves, thus limiting the risk of exposure to Hg through their consumption. We have also shown that a small proportion (7%) of the Hg is in the form of methylHg in poplar leaves, and that 16 to 26% of the Hg accumulated in pepper or poplar leaves were bound to soluble proteins. The second objective concerns the Thann (Cristal) and Fresnes sur Escaut (VNF) sites, for which we have studied the transfer of ETMs to vegetable species, in order to mimic the impact of these contaminants on vegetable garden crops. Poplar has also been used as a reference species. The amounts of fresh mass of the edible parts to be ingested to reach the daily dose were calculated for each MTE. Only Cd (Fresnes) and Cr (Thann) presented a potential risk, since they accumulate in the consumable parts of these plants at high levels. It should be noted, however, that these experiments were conducted in scenarios where exposure conditions were maximized. The transfer of ETMs (including Cd and Zn) to poplar has confirmed previous studies, highlighting the importance of appropriate management of the biomass produced at such sites. From an ecological point of view, the work of this thesis confirms the importance and the necessity of the revegetation of the sites contaminated by ETMs in order to limit the dispersion of the dust, and consequently the ETMs around. From a health point of view, the work emphasizes the importance of estimating the specific risk related to the ingestion of vegetable species of interest regularly grown by the inhabitants around the sites potentially emitting ETMs, generating a link between species and accumulated ETMs. This work therefore provides a number of elements for understanding the fate of ETMs and in particular the Hg in the soil / plant system and the risks associated with the ingestion of the edible parts of potentially contaminated cultivated plants

Les tourbières sont des zones humides qui ne couvrent que 3% des surfaces émergées mais qui sont très riches en matière organique. A la croisée des cycles du carbone et de l’eau, elles stockeraient près de 20 % du carbone organique des sols de la planète et par conséquent elles sont considérées comme des sources importantes dans le transfert de carbone organique vers les eaux de surface. Dans les bassins versants de montagne, les tourbières ne représentent qu’une faible proportion de la couverture paysagère et sont sujettes à l’influence d’activités anthropiques locales. Jusqu’à présent les conditions climatiques et d’accessibilité des zones montagneuses ont limité les études biogéochimiques dans les tourbières de montagne, mais de récentes avancées technologiques optiques permettent dorénavant de mesurer les concentrations de carbone organique in situ et à haute fréquence dans les ruisseaux drainant ces écosystèmes. Cette thèse a pour objectif de quantifier et d’identifier les mécanismes qui régissent le transfert de matière organique des tourbières vers les eaux de surface dans des bassins versants de montagne faisant l’objet d’activités anthropiques contemporaines. Pour cela deux tourbières situées dans les Pyrénées françaises ont été instrumentées et ont fait l’objet d’un suivi haute fréquence (30 min) sur plus de deux cycles hydrologiques. En premier lieu, ces travaux ont permis d’isoler le contrôle prédominant des crues dans les exports de matière organique des tourbières ainsi que la proportion majoritaire de la forme dissoute du carbone organique (COD) dans les exports. En fonction des cycles hydrologiques, les flux spécifiques de COD des tourbières de montagne sont très variables [16.1 ; 35.9] g.m².an-1 mais correspondent aux gammes observées pour les tourbières des plaines septentrionales. Ces mêmes flux placent les tourbières comme sources majoritaires de COD (>63%) en tête de bassin versant. Dans un second temps, l’analyse des pics observés sur les séries temporelles de concentration de COD a montré que, contrairement aux exports, la variabilité des concentrations aux exutoires des tourbières n’est pas contrôlée par le débit, mais par la température du sol et les battements de nappe phréatique. Calculés à partir des relevés piézométriques, des temps de récession hydrologiques permettent d’appréhender plus justement ces variabilités dans les modèles de concentration de COD ainsi que d’apprécier l’hétérogénéité hydrologique des tourbières. La troisième phase illustre la difficulté de séparer influence climatique et anthropique dans les exports de carbone organique des tourbières suite à deux évènements anthropiques, intervenus sur les sites d’études pyrénéens : un brulis et une coupe forestière. En complément une revue bibliographique à l’échelle mondiale rapporte cependant des flux de COD 30% plus importants à l’exutoire de tourbières influencées par des pratiques anthropiques. Ces travaux soulignent le besoin de disperser l’instrumentation haute fréquence sur davantage de tourbières afin de déterminer plus justement leur rôle dans le cycle du carbone global. L’ensemble des résultats confirme l’importance des exports de carbone organique dans le bilan carbone des tourbières mais également l’importance des tourbières dans l’hydrochimie des eaux de surface, notamment dans les zones anthropisées
Peatlands are a type of wetlands covering 3% of the continental areas. They store approximately 20% of the global soil organic carbon and therefore they are considered as a major source of organic carbon for inland waters. In mountainous areas, peatlands are relatively small, scattered and they may be under the influence of local anthropogenic activities. Until now, harsh mountainous climatic conditions have limited biogeochemical investigations in these remote areas but recent improvements in optical technologies make high frequency monitoring of stream organic concentration possible. This thesis aimed at quantifying the exports of organic matter and identifying the parameters that control these exports at the outlet of peatlands in mountainous watersheds influenced by local anthropogenic activities. To investigate these parameters, two peatlands in the French Pyrenees were monitored on several hydrological cycles at a high frequency (30 min). Quantification work showed that floods controls the export of organic carbon from peatlands and that dissolved organic carbon (DOC) was the main form exported. Depending on annual discharge, peatland DOC specific fluxes varied drastically [16.1 ; 35.9] g.m².yr-1 but they remained consistent with the fluxes measured in Northern lowland peatlands. Moreover, peatlands appeared as the main source of DOC (>63%) of these headwaters. In contrast with the exports, DOC concentration variability was not driven by discharge. Peaks in the times series revealed that peat soil temperature and water table fluctuations were the main drivers of the DOC concentration variability. Water recession times were calculated from water table time series and helped to improve stream DOC concentration models. In addition, the water recession times seemed to be a useful quantitative parameter to describe the hydrological heterogeneity of peatland complexes. Anthropogenic influence (prescribed burning and forest clearing) was difficult to disentangle from climatic influence driving stream organic exports from peatlands at the two Pyrenean experimental sites. However, these observations were completed by a global literature review reporting that DOC specific fluxes were 30% stronger in peatlands impacted by anthropogenic activities. This thesis has underlined the need to monitor more peatlands at a high frequency in order to determine more accurately their role in the global carbon cycle. All of the results confirmed that organic carbon exports are a crucial parameter in the carbon balance of peatlands. They also confirmed the influence of peatlands on the chemistry of inland waters, especially in areas subject to local anthropogenic disturbances

La France doit évaluer l’état de conservation de ses habitats naturels en réponse à la Directive Habitats. Nous avons donc regardé l’impact de pressions type chenalisation, sur la physico-chimie et 3 communautés (oiseaux, plantes, invertébrés) de l’habitat UE 3260, ou « Rivières à Renoncules ». 17 stations (6 contrôles/11 chenalisées) sur 4 rivières, ont été suivies saisonnièrement en 2006-07. La chenalisation conduit à des changements physiques de l’habitat à plusieurs échelles spatiales : station, faciès (ex : radier, mouille) et microhabitat. Pour les 3 communautés, la richesse est plus faible en situation chenalisée. Les taxons dominants sont ubiquistes et résistants. La végétation est très informative car elle réagit aux 3 échelles. Les stratégies adaptatives des plantes sont plus variées dans les stations chenalisées à cause des modifications de dynamique de l’habitat. Notre étude dégage les outils et mesures de gestion pour préserver l’état de conservation de l’habitat UE 3260
France must assess the state of conservation of its natural habitats in reply to Directive Habitats. We therefore looked at the impact of pressures such as channelization, on physico-chemistry and on 3 communities (birds, plants, invertebrates) of the habitat EU 3260, or “Streams with Water Crowfoot”. 17 reaches (6 control/11 channelized) in 4 rivers, were monitored seasonally in 2006-07. Channelization led to physical changes of the habitat in several spatial scales: reach, riffle-pool sequence, and microhabitat. For the 3 communities, richness was lower in channelized reaches than in control reaches. Dominant taxa were ubiquitous and resistant. Plants was an informative community because they reacted to the 3 spatial scales. Adaptive strategies of plant taxa were more diverse in channelized reaches due to the modifications of the dynamic of the EU 3260 habitat. Our study clears tools and measurements of management to preserve the state of conservation of the habitat EU 3260

Les activités humaines, de loisir et professionnelles, vont en s’intensifiant sur les zones rocheuses intertidales. Le piétinement associé à ces activités, le remaniement des blocs pour rechercher des espèces consommables, ne sont pas sans incidence sur les biocénoses des milieux rocheux. Les conséquences de ces activités sur la structure et la dynamique des roches du médiolittoral et des champs de blocs de bas d’estran en particulier, nécessitent d'être caractérisées. A travers l’identification des espèces et descripteurs qui répondent le plus aux perturbations "piétinement des platiers rocheux" et "retournement des blocs par les pêcheurs à pied", des indicateurs écologiques simplifiés peuvent être dégagés et faciliter, à terme, le diagnostic de l’état de conservation de ces habitats. Les processus écologiques de dégradation et de déstructuration des biocénoses sous l'effet du piétinement passent par des interactions entre espèces très complexes. Les résultats d’expérimentations in situ soulignent des phénomènes de seuils très marqués, liés en particulier à la protection jouée par les algues brunes structurantes sur les autres espèces. L'étude du retournement des blocs par les pêcheurs à pied met en évidence une phase de mortalité presque totale des organismes fixés ou peu mobiles des blocs et une faible résilience de l’habitat. Le choix de stations de référence appropriées et l’utilisation des espèces et descripteurs les plus sensibles au retournement des blocs ont permis la création de deux indicateurs de perturbation. Déclinés à deux échelles spatiales différentes, ils sont applicables en routine par les scientifiques et les gestionnaires d’aires marines protégées
Recreational and professional activities are intensifying on the rocky intertidal. The overturning of boulders and the trampling associated with human activities, have consequences on the structure and dynamic of rocky intertidal communities. Through the identification of species and descriptors that respond more to the disturbances “trampling of mediolittoral rock platforms” and “the overturning of low eulittoral boulders by hand-fishermen”, SMART indicators (Simple, Measurable, Achievable, Realistic, and Time limited indicator) can be created for the assessment of the conservation status of these habitats. The effects of trampling were tested with control approach. Experiments in situ underlined very complex interactions between species during the ecological processes of degradation of biocenoses. High thresholds of disturbance were also observed. They were particularly related to the protection played by structuring brown algae on other species. The study of boulder’s overturning highlighted a step of almost total mortality of fixed or low mobile organisms that live on upper or lower surfaces of boulders. Results also showed a low resilience of the habitat. The use of appropriate reference situations and of the most sensitive species to the boulder’s overturning, led to the creation of two ecological indicators. Declined to two different spatial scales, they may be applied routinely by scientists and managers of marine protected areas

La structure des peuplements microalgaux est étroitement liée aux facteurs abiotiques et biotiques naturels du milieu dans lequel ils évoluent. Dans le cas particulier de la baie de Bourgneuf, le présent travail a montré que l'effet de plusieurs facteurs d'origine anthropique, tels que les rejets industriels et urbains contenus dans les flux estuariens de la Loire (apport de cuivre), la présence de mollusques filtreurs exploites dans la baie et les rejets d'eaux souterraines salées (apport en azote ammoniacal et en fer) utilisées pour l'aquaculture, sont également susceptibles de modifier la structure de ces peuplements. L'étude de l'impact du cuivre sur plusieurs diatomées, met en évidence des sensibilités très inégales selon les espèces testées. D'autre part, des concentrations comprises entre 10 et 30 g. L 1 de cuivre sont suffisantes pour modifier la structure de mélanges de populations de diatomées. Ainsi, le cuivre peut potentiellement, selon sa concentration dans le milieu, modifier la dynamique des peuplements microalgaux. Ce travail montre également que la présence dans la baie d'une grande quantité d'huitres (Crassostrea gigas et Ostrea edulis) agit potentiellement sur l'équilibre de ces peuplements par les processus de rétention, de filtration, de sélection pré-ingestive ainsi que par le rejet de biodépôts (production régénérée, reviviscence d'espèces algales). Les performances de c. Gigas impliqueraient davantage cette espèce dans l'évolution des populations de diatomées. La richesse des eaux souterraines salées en éléments nutritifs, notamment en azote ammoniacal et en fer, conduit à la production massive de biomasse algale mais contribue de façon notable à la sélection des microalgues. Ainsi, la limite de tolérance des diatomées les plus fréquentes dans les eaux de la baie est comprise entre 100 et 500 moles. L 1 d'azote ammoniacal ; en ce qui concerne le fer, aucune limite de tolérance n'est mise en évidence dans la gamme des concentrations testées (1 à 5 mg. L 1). Cette étude montre, en outre, que les fortes concentrations de ces deux éléments sont directement responsables de l'orientation des peuplements microphytiques naturels, favorisant le développement d'espèces ubiquistes telles que Skeletonema costatum mais éliminant les formes les plus sensibles.

Cette thèse vise à retracer l'histoire de la végétation du petit massif granitique du Morvan, en relation avec les forçages climatiques et l'impact des activités humaines. L'étude se base sur une dizaine de séquences tourbeuses sur lesquelles, en plus des grains de pollen et spores, les microfossiles non-polliniques présents dans les palynofaciès ont été analysés. Les données se sont révélées très partielles concernant les dynamiques de végétation de la période tardiglaciaire, mais ont éclairé l'histoire locale des reconquêtes forestières holocènes. Elles ont aussi permis de mettre en évidence certaines spécificités, comme la part toujours très réduite des résineux dans la forêt morvandelle avant leur introduction massive au milieu du XXe siècle. Afin de documenter au mieux l'histoire de l'occupation humaine à l'échelle du massif, une attention particulière a été portée à la détermination et la caractérisation des phases d'anthropisation ; ce travail a aussi bénéficié, pour certains sites, de l'apport d'autres proxies (micro-charbons, sédimentologie, géochimie isotopique pour tracer les paléopollutions atmosphériques). Ces analyses ont renouvelé l'histoire de l'occupation de cette zone de moyenne montagne, tout d'abord en révélant une présence humaine pour des périodes très mal connues, comme le Néolithique ancien (5000-4500 cal BC), le premier âge du Fer (800-450 cal BC), le haut Moyen Âge (dès les Ve-VIe siècles). Les données paléoécologiques ont également apporté un éclairage nouveau sur des périodes mieux documentées par les sources archéologiques et historiques. Elles ont notamment illustré le rôle attractif des ressources minières au moins dès la fin du Bronze ancien (vers 1650 cal BC), ainsi qu'à l'époque de la prospérité de l'oppidum éduen de Bibracte sur le Mont-Beuvray (IIe-Ier siècles cal BC).

Cette thèse vise à retracer l’histoire de la végétation du petit massif granitique du Morvan, en relation avec les forçages climatiques et l’impact des activités humaines. L’étude se base sur une dizaine de séquences tourbeuses sur lesquelles, en plus des grains de pollen et spores, les microfossiles non-polliniques présents dans les palynofaciès ont été analysés. Les données se sont révélées très partielles concernant les dynamiques de végétation de la période tardiglaciaire, mais ont éclairé l’histoire locale des reconquêtes forestières holocènes. Elles ont aussi permis de mettre en évidence certaines spécificités, comme la part toujours très réduite des résineux dans la forêt morvandelle avant leur introduction massive au milieu du XXe siècle. Afin de documenter au mieux l’histoire de l’occupation humaine à l’échelle du massif, une attention particulière a été portée à la détermination et la caractérisation des phases d’anthropisation ; ce travail a aussi bénéficié, pour certains sites, de l’apport d’autres proxies (micro-charbons, sédimentologie, géochimie isotopique pour tracer les paléopollutions atmosphériques). Ces analyses ont renouvelé l’histoire de l’occupation de cette zone de moyenne montagne, tout d’abord en révélant une présence humaine pour des périodes très mal connues, comme le Néolithique ancien (5000-4500 cal BC), le premier âge du Fer (800-450 cal BC), le haut Moyen Âge (dès les Ve-VIe siècles). Les données paléoécologiques ont également apporté un éclairage nouveau sur des périodes mieux documentées par les sources archéologiques et historiques. Elles ont notamment illustré le rôle attractif des ressources minières au moins dès la fin du Bronze ancien (vers 1650 cal BC), ainsi qu’à l’époque de la prospérité de l’oppidum éduen de Bibracte sur le Mont-Beuvray (IIe-Ier siècles cal BC)
This PhD thesis aims at documenting the vegetation history of the granitic middle mountain of Morvan (France), in connection with climate change and human impact. The study is based on ten peat cores, on which pollen analyses were performed including non-pollen palynomorphs (NPPs). The records about vegetation dynamics are incomplete for the Lateglacial, but they well highlight the history of Holocene forest dynamics. They also reveal regional particularities, such as the low occurrence of conifers in the Morvan’s forest before the 20th century (human introduction). To document the history of human activities at a regional scale, a particular attention has been paid to the determination and the characterisation of human impact phases. In this context, the study also benefited, for some sites, from the contribution of other proxies such as charcoals, sedimentology and isotopic geochemistry documenting atmospheric palaeopollutions. These analyses renew human history of this middle mountain area. They reveal a clear human presence during period that were formely poorly documented, such as Early Neolithic (5000-4500 cal BC), first Iron Age (800-450 cal BC), Early Middle Ages (from 5th/6th centuries). The palaeoecological data also bring new lights over periods for which there is a better archaeological and historical knowledge. For example, they illustrated the attractive role of the mining resources at least from the end of Late Bronze Age (ca. 1650 cal BC), and especially at the time of the Eduean oppidum of Bibracte on the Mont-Beuvray (2nd and 1st century cal BC)

La forte croissance des populations humaines a engendré une intensification des milieux, surtout agricoles pour l’alimentation et l’élevage, résultant en une plus grande appropriation de la productivité primaire nette. La productivité primaire étant à la base des réseaux trophiques et écologiques, toute modification de ce processus essentiel est susceptible d’avoir de fortes conséquences sur la biodiversité. Par ailleurs, l’intensification est un processus complexe dont les trois dimensions – intrants, extrants et système – sont rarement étudiées de concert. Le cadre conceptuel et méthodologique HANPP (Human Appropriation of Net Primary Production) proposé par Helmut Haberl et collaborateurs en 2007, a pour objectif de quantifier différents paramètres de l’intensification. Dans un premier temps, les liens entre des composantes d’HANPP et d’autres indices d’intensification (i.e. HNV, IC/ha) ont été explorés afin de mieux interpréter la variabilité d’HANPP et ses composantes. HANPP semble lié à la fois aux dimensions « système » et « extrants » de l’intensité d’usage des sols et apparait comme complémentaire aux autres indicateurs testés. Dans un second temps, je me suis intéressée à la relation entre HANPP et biodiversité, à travers deux taxons complémentaires par leurs fonctions écosystémiques, i.e. les oiseaux et chiroptères. Grâce à l’utilisation de données issues de programmes de sciences participatives en France métropolitaine, j’ai pu montrer que l’intensification : i) diminuait la richesse spécifique, l’abondance et la masse moyenne des communautés de chiroptères, et ii) simplifiait la structure des communautés aviaires par l’abaissement du niveau trophique et de la régularité fonctionnelle, au bénéfice de spécialistes des milieux agricoles. Par ailleurs, j’ai pu observer que la réponse de la biodiversité pouvait grandement varier selon l’indicateur et/ou la facette (taxonomique ou fonctionnelle) étudiée. A travers mes analyses, j’ai pu clarifier les conditions d’utilisation du cadre méthodologique HANPP. J’ai également identifié des régions et types de paysage où l’intensité d’usage des sols peut coexister avec la biodiversité. L’ensemble de ces résultats forme le support à une discussion sur les opportunités pour concilier efforts de conservation et intensification
The strong growth of Human populations has led to the intensification of land uses and land covers, especially in agricultural lands for food production and livestock, resulting in a higher appropriation of net primary productivity. As primary productivity is the root of food webs and ecological networks, any change in this essential process is likely to have a strong impact on biodiversity. Besides, intensification is a complex process whose three dimensions - inputs, outputs and system - are rarely studied together. The conceptual and methodological framework of HANPP (Human Appropriation of Net Primary Production) proposed by Helmut Haberl and collaborators in 2007, aims to quantify different parameters of intensification. First, I explored the variability of HANPP components and their relationships to other intensification indices (i.e. HNV, IC / ha) to better interpret the variability of HANPP and its components. HANPP seems to be linked to both the "system" and "output" dimensions of land use intensity and appears to complement the other indicators considered. Then, I investigated the relationship between HANPP and biodiversity, focusing on two taxa complementary in their ecosystem functions, i.e. birds and bats. Using data from citizen-science programs occurring in metropolitan France, I showed that intensification: i) decreased species richness, abundance and the average mass of bats, and ii) simplified the structure of avian communities by lowering the average trophic level and functional regularity, to the benefit of farmland specialists. In addition, I observed that the response of biodiversity could widely vary depending on the indicator and / or facet (taxonomic or functional) studied. Through my analyzes, I was able to clarify the conditions of use of the HANPP methodological framework. I also identified areas and types of landscape where land use intensity can coexist with biodiversity. All of these results form the basis for a discussion on opportunities to reconcile conservation efforts with intensification

Cette thèse porte sur l'étude de la relation Homme-Mare temporaire dans la région de Benslimane. Une approche pluridisciplinaire intégrant l'écologie et la sociologie a été adoptée, afin d'apporter des réponses adaptées aux problématiques liées à ces habitats et de permettre leur développement durable. Le premier volet a pour but d'évaluer les facteurs clés déterminant la richesse de la végétation des mares de cette région. Les résultats obtenus révèlent l'influence prédominante des facteurs locaux, avec un effet significatif des facteurs régionaux et de la vulnérabilité des mares aux usages, sur l'expression de la richesse floristique. Les activités anthropiques affectent différemment la richesse en espèces Préférentielles. Le second volet se focalise sur les causes de régression des mares, en couplant l'évaluation des menaces à une enquête socio-économique. Les résultats montrent la prédominance d'une perception anthropocentrique des mares temporaires. Ce constat traduit le haut niveau de menace qui pèse sur les mares de cette région. L'évaluation de ces menaces, qui indique que 22 % des mares sont vulnérables et que 23 % sont menacées de destruction à court terme, soulignent le besoin urgent de nouvelles politiques environnementales et d'approches innovantes de gestion des mares temporaires. Enfin, le troisième volet s'intéresse à l'impact du pâturage sur la végétation des mares. Les résultats montrent que cette perturbation affecte la végétation des mares, à l'échelle régionale et locale. Ces résultats sont interprétés comme résultant de l'effet sélectif des herbivores et la tolérance différentielle des espèces aux perturbations. Au terme de cette étude, la gestion intégrée des mares apparaît comme le moyen le plus approprié pour le développement durable de cet "éco-socio-système" complexe, en conciliant développement économique et bon état écologique des ressources, et en liant les questions environnementales, économiques et sociales
This thesis focuses on the study of the relationship Man-Temporary pool. A multidisciplinary approach integrating ecology and sociology has been adopted to provide appropriate responses to the problems related to these ecosystems and to allow their sustainable development. The first section aims at evaluating the key factors determining the vegetation richness within regional pools. The obtained results reveal the predominant influence of local factors, with a significant effect of regional factors and the vulnerability of pools to use, on the expression of the vegetation. Human activities affect differently the richness in preferential pool species. The second section focuses on the major causes of the regression of pools, by coupling threats assessment and a socio-economic survey. The results point out the anthropocentric perception of pools. This translates the high level of threat concerning the temporary pools of Benslimane region. The thr eat assessment, which shows that 22 % of pools are vulnerable, and 23 % are threatened of destruction of the short term, highlights the urgent need for new environmental policies and innovative approaches of temporary pools management. Finally, the third section concerns the impact of grazing on the vegetation of temporary pools. The results demonstrate that grazing affects the vegetation of pools, both at the regional and the local scale. These results are interpreted as a result of the selective influence of herbivores, and the differential tolerance of species to disturbance. At the end of the present study, the integrated management of pools appears as the most appropriate means for the sustainable development of this complex eco-socio-system, by combining the economic development and the ecological status of resources, and by linking environmental, economic and social issues

Les domaines subalpin et jurassien sont constitués de nombreux systèmes karstiques de dimension et de surface réduites qui peuvent représenter localement l'unique ressource des communes. Les bassins d'alimentation de ces systèmes sont essentiellement composés de forêts et de pâturages et ne présentent qu'une urbanisation limitée. Les systèmes karstiques sont des milieux de transferts rapides assez mal connus dans la région. L'objectif principal de cette thèse s'attache à étudier les relations entre le fonctionnement et la vulnérabilité des systèmes karstiques de moyenne montagne. La vulnérabilité est abordée selon trois approches : intrinsèque, anthropique et climatique. Pour cela huit sites de nature différente et complémentaire (sources karstiques, galerie karstique et rivières) ont été étudiés.La vulnérabilité intrinsèque est étudiée par l'application de la méthode PaPRIKa. Cette analyse se fonde sur la superposition par pondération de cartes des bassins d'alimentation réalisées en fonction des critères Roche, Infiltration, Protection et Karstification. Elle permet de spatialiser les degrés de vulnérabilité sur le bassin d'alimentation d'un système karstique. Bien que les systèmes étudiés présentent des fonctionnements hydrodynamiques et une occupation des sols relativement similaires, les degrés de vulnérabilité diffèrent en fonction des sites.La vulnérabilité anthropique est étudiée, dans le cadre du programme Interreg Alpeau, sous l'angle de la remobilisation des sols suite à des travaux de sylviculture programmés sur les bassins d'alimentation. La recherche s'est concentrée sur la matière organique dissoute et en suspension et plus particulièrement sur la matière organique fluorescente. Ce travail a d'abord nécessité la réalisation d'un état des lieux sur les transferts associés au fonctionnement hydrodynamique des sites d'étude sur un cycle hydrologique. Pendant ou à la suite des travaux, les eaux des systèmes karstiques présentent des pics de turbidité ainsi que des venues en matières organiques fluorescentes du type humique et protéique, en azote total et en carbone organique total beaucoup plus importants (entre 5 et 10 fois plus). Cependant, tous les sites ne présentent pas d'augmentation significative des apports en matières en suspension et dissoutes, malgré l'ampleur des travaux réalisés.Enfin la vulnérabilité climatique est approchée par l'étude de chroniques historiques sur plus de 60 ans. Les précipitations et les températures de trois stations météorologiques ainsi que les débits de deux sources et une rivière ont été analysés afin d'extraire les grandes tendances. En plus de l'augmentation de la température ambiante de +1.5°C en 50 ans, les précipitations présentent une tendance à la baisse des cumuls annuels depuis 1980. La baisse des cumuls est plus particulièrement marquée à partir de 2003. Cette baisse de précipitations et l'augmentation des températures ont une répercussion quantitative sur les eaux de surface et souterraines. Les tendances observées sur les débits moyens annuels des systèmes étudiés sont en corrélation avec les précipitations. Malgré une tendance à la fonte des neiges de plus en plus précoce, les étiages basés sur les VCN10 ne montrent pas de réelle tendance à l'augmentation sur la période 1960-2011. Basées sur les données du GIEC 2007, les débits des sources subalpines ont été estimés pour les années 2030, 2050 et 2080. Les résultats montrent une diminution importante de la ressource en eau qui pourrait atteindre des baisses de l'ordre de 46% à l'horizon 2080.

Cette thèse propose de reconstituer l'histoire environnementale holocène du plateau du Béage en Ardèche (massif duMézenc, Massif Central, France). Ce travail repose sur l'étude des sédiments issus des tourbières de La Narce du Béage et de Pialeloup, mais aussi du marais de Pré-du-Bois et des séquences de la moyenne vallée du Gage. Notre approche vise (1) à caractériser le contenu paléoécologique des sédiments (macro-restes et palynologie), (2) à appréhender les évolutions du bassin versant via une analyse multi-proxies (susceptibilité magnétique, granulométrie,taux de matière organique, géochimie) et (3) à confronter ces éléments aux données locales et régionales disponibles.Durant !'Holocène ancien et moyen, des fluctuations locales d'humidité paraissent concomitantes de changements climatiques majeurs dans l'hémisphère nord (épisodes humides: 10400-10000, 9600-9100, 7900-7400, 6400-6000,5400-5000 cal. BP; secs: 10900-10500, 9900-9600 cal. BP; contrasté: 8500-8150 cal. BP). Cette analyse montre des impacts agro-pastoraux entre 6900 et 6450 cal. BP (Néolithique ancien), entre 5700 et 5200cal. BP (Néolithique moyen 2/récent) puis vers 4800 - 4100 cal. BP (Néolithique final). La pression anthropique s'intensifie entre 2400 et 1250 cal. BP (IVème s. av. J.-C.-Vlème s. apr. J.-C.). Le développement agricole médiéval s'opère à partir de 1050 cal. BP (Xème s.) : culture du seigle, cheptel ovin et bovin, productions de noix et de châtaignes à partir des XIIIème et XIVème s. L'érosion des versants semble aussi stimulée par la péjoration du Petit Âge Glaciaire (Xlllème-XVIIIème s.).Aux XIXème et XXème siècles, les activités d'élevage bovin perdurent mais la céréaliculture finit par disparaître
This PhD thesis has resulted in the reconstruction of the holocene environmental history of the Béage plateau in Ardèche (massif du Mézenc, Massif Central, France). It focussed on the study of organic sediments from the La Narce du Béage and Pialeloup peatlands. Two complementary sites were also considered: the Pré-du-Bois swamp and the alluvial stratigraphies from the middle Gage valley. Our approach aimed (1) to perform a palaeoecological study of these sites (macrofossils and palynology); (2) to better understand watershed evolution thanks to multi-proxies analyses (magnetic susceptibility, grain size, organic matter content, geochemistry); (3) to compare these results with other local to regional data. During the Barly and the Middle Holocene, local humidity variations occuned concurrently with rapid climate changes(RCCs) recorded in the Northern Hemisphere (dry episodes: 10,900-10,500; 9,900-9,600; moist: 10,400-10,000;9,600-9,100; 7,900-7,400; 6,400-6,000 and 5,400-5,000 cal. BP; contrasted: 8,500-8,150 cal. BP). This study also allowed to identify agro-pastoral impacts around 6,900-6,450 cal. BP (Barly Neolithic), around 5, 700-5,000 cal. BP (Middle to Recent Neolithic) and close to 4,800-4,100 cal. BP (Final Neolithic). Anthropogenic impact got stronger between 2,400 and 1,250 cal. BP (IV'h century BC-Vlth century AD). A new stage of landscape management was recorded after 1,050 cal. BP (Xth century AD), involving rye cultivation, extensive livestock grazing(sheep and cattle) and fruit tree farming (walnut and chestnut: XIIIth-XIV'h centuries). Severe soil erosion occurred, alsodriven by the Little Ice Age deterioration (from the XIIlth to the XVth century AD). Finally, during the X!Xth and theXXth centuries cattle grazing remained strong, but cultivation ended due to demographic exodus during the xxth century

Dans le contexte d'augmentation de la pression démographique et des risques liés aux changements climatiques, la question de l'érosion est de plus en plus cruciale. La gestion actuelle des milieux des montagnes méditerranéennes, particulièrement affectés par ces phénomènes, repose sur une bonne connaissance de leurs sensibilités à l'érosion et de leurs trajectoires à long terme. Une approche rétrospective des trajectoires des environnements a été menée par l'étude de trois archives sédimentaires lacustres prélevées dans les Alpes du Sud (lacs Petit, Vens et Allos). L'étude multidisciplinaire (sédimentologie, géochimie, palynologie) a permis de caractériser les dynamiques érosives et végétales depuis 14000 ans. À Allos et Vens, le début de l'Holocène est marqué par la maturation des écosystèmes, l'altération chimique des sols et la progression altitudinale des forêts. Ces dynamiques environnementales conduisent à la stabilisation progressive des écosystèmes, suivie d'un optimum bio-pédologique, d'une ouverture des paysages et d'une déstabilisation des sols respectivement datées de 12000-8000 cal. BP, 8000-6000 cal. BP, 6000-1900 cal. BP et de 1900 cal.BP à aujourd'hui. Cette dernière période de déstabilisation des sols intervient plus tôt au Lac Petit, à 4200 cal. BP.Les dénominateurs communs au déclenchement de l'érosion sont à chaque fois une période de précipitations fréquentes sur un milieu fragilisé : l'impact des sociétés a provoqué un abaissement du seuil de sensibilité des milieux aux perturbations, particulièrement à l'agressivité des précipitations
Within the context of increasing demographic pressures and hazards related to climate change, the problems posed by landscape erosion have become particularly crucial. The current management of Mediterranean mountain environments, which are highly exposed to erosion hazards, needs to be supported by a thorough understanding of their susceptibility to these hazards and their long-term trajectories.A retrospective analysis of environmental trajectories has been conducted from the study of three lacustrine sedimentary archives in the Southern Alps (Lakes Petit, Vens and Allos). This multi-disciplinary study, based on sedimentology, geochemistry and palynology, has enabled characterization of the dynamics of erosion and changes in plant cover over the last 14,000 years.In Lakes Allos and Vens, the start of the Holocene is marked by the maturing of ecosystems, by chemical weathering of soils and by forest encroachment at higher altitudes. These environmental changes resulted in progressive ecosystem stabilization, followed by a bio-pedological optimum, and subsequently by more open landscapes, and then soil destabilization. These four successive phases have ben dated, respectively, at 12,000-8000 cal. BP, 8000-6000 cal. BP, 6000-1900 cal. BP, and 1900 cal. BP to Present. The last of these phases occurred earlier, at 4200 cal. BP, in Lake Petit.The triggering of soil erosion has systematically been hinged on periods of heavy precipitation affecting landscapes rendered vulnerable, by human societies, to the effects of such perturbations

Le bassin versant du Bouregreg est situé dans le centre Nord-ouest du Maroc. C’est un bassin semi-aride de la partie humide de ce royaume. L’agriculture constitue un pilier essentiel de l’économie marocaine. Cependant, la surface agricole utile du pays reste très limitée à cause de conditions climatiques défavorables. Cette surface agricole utile, localisée principalement dans les régions humides, ne représente qu’environ 20% du territoire national, d’où un intérêt particulier pour les espaces agricoles favorables comme le bassin versant du Bouregreg. En outre, bien que le Maroc ait entrepris d’importants investissements en matière d’irrigation depuis l’indépendance, certains espaces comme le bassin du Bouregreg sont restés en marge de cette politique pour des raisons liées à leur fragilité naturelle. Paradoxalement, malgré l’attention particulière accordée à l’agriculture irriguée dans les différentes politiques de développement agricole depuis l’indépendance, l’agriculture pluviale reste la principale source de production agricole, surtout céréalière. Ainsi, cette agriculture pluviale, associée à un important élevage extensif, se concentre de plus en plus sur des espaces climatiquement favorables comme le bassin du Bouregreg, sans tenir compte de la fragilité des sols et du couvert végétal naturel de ces espaces. L’étude présente, menée avec le soutien du projet SIGMED (approche Spatialisée de l’Impact des activités aGricoles au Maghreb sur les transports solides et les ressources en Eau Des grands bassins versants), met en relief la dynamique spatiale et temporelle de la végétation et des sols du bassin du Bouregreg sous l’action combinée de pressions anthropiques et climatiques défavorables de 1980 à 2009. Cette étude fait appel à l’outil de télédétection, de statistique et de SIG. L’analyse de télédétection est faite à partir d’échelles multiples, de la basse résolution à la très haute résolution spatiale. Il en est de même de l’analyse temporelle où sont exploitées, à la fois, des images de très grande répétitivité temporelle (NOAA et MODIS) et des images de basse résolution temporelle (LANDSAT et SPOT 5). L’exploitation de ces images combine la télédétection et les analyses statistiques de série chronologiques et de corrélation. L’analyse des interactions diverses entre la dynamique des facteurs naturels, notamment climatiques, et celle des facteurs anthropiques est réalisée par système d’information géographique. Pour pousser la réflexion dans le domaine de la prospective géographique quant au devenir de ce bassin dans un environnement climatique de plus en plus défavorable, des analyses climatiques ont été faites à partir de projection de modèles climatiques régionaux pour les horizons 2050 et 2100. Les principaux résultats de cette étude indiquent une baisse marquée de la productivité végétale due à une dégradation de plus en plus importante du milieu sous actions agropastorales et climatiques. Sur la base des projections des modèles climatiques, cette dynamique est amenée à se poursuivre, si bien qu’au-delà de 2050, le système de production agricole pluvial sera amené à disparaitre, d’où l’importance de la question de l’adaptation du bassin aux conditions d’un changement climatique
The Bouregreg watershed is located in the Northwest central Morocco. It’s a semi-arid basin of the humid part of the kingdom. Agriculture is a key pillar of the Moroccan economy. However, the agricultural area of the country is limited due to adverse climate conditions. This agricultural, area located in humid regions is only 20% of the national territory, hence a particular interest in favorable agricultural areas as Bouregreg watershed. Furthermore, although Morocco has undertaken major investments in irrigation, some areas such as the Bouregreg basin remained on the sidelines of this policy for reasons related to their natural fragility. Paradoxically, despite the attention given to irrigated agriculture in the various agricultural development policies of the country since independence, rainfed agriculture remains the main source of agricultural production, especially grain. Well, this rainfed agriculture associated with a significant ranching, focuses more on climatically favorable areas such as the Bouregreg basin, without taking into account the fragility of the soil and natural vegetation of these areas. The present study, conducted with the support of the SIGMED project, highlights the spatial and temporal dynamics of vegetation and soil of the Bouregreg basin under the combined action of adverse anthropogenic and climatic pressures from 1980 to 2009. This study uses the tool of remote sensing, GIS and statistical. Analysis of remote sensing is made from multiple scales from low resolution to high spatial resolution. It is the same for the temporal analysis, where are used both images of high temporal repetitiveness (NOAA and MODIS) and low temporal resolution (LANDSAT AND SPOT 5). Exploitation of these images combines remote sensing and statistical time series analysis and correlation. Analysis of various interactions between the dynamics of natural factors, including climate, and the anthropogenic factors, is carried out by GIS. For further reflection in the field of geographical prospective about the future of the basin in a climate environment increasingly unfavorable, climate analyzes were made from projections of regional climate models for 2050 and 2100 horizons. The main results of this study showed a significant decrease in plant productivity due to more increasing degradation caused by farming and climate actions. Based on the projections of climate models, this dynamics is likely to continue, so that beyond 2050, the system of rainfed production will have to disappear. As for forest formation, they should suffer as result more pressure which should lead to their disappearance. If an effective backup policy is not implemented. This dynamics to be highlights the importance of the issue of adaptation basin conditions of climate change

L'objectif de ce travail est de montrer la vulnérabilité des paysages forestiers en relation avec la variabilité climatique à l'échelle de la Tanzanie d’une part et d'analyser les dynamiques forestières, afin de réaliser une étude prospective des dynamiques de l'occupation des sols dans les réserves forestières de Pugu et de Kazimzumbwi d'autre part. L'analyse des données TRMM sur la période 2001-2013 a permis de mettre en évidence une variabilité saisonnière et interannuelle des précipitations à l'échelle du pays. Les cartes de précipitations interannuelles ont permis de distinguer les années à faible pluviométrie, les années à forte pluviométrie et les années à pluviométrie intermédiaire. Cette analyse a également permis de mettre en évidence 11 types de régimes pluviométriques marqués par des modes de variabilité saisonnière différents à l'échelle de la Tanzanie. Des oppositions existent entre les régimes pluviométriques de la région centrale savanicole marquées par des hauteurs annuelles faibles, un nombre de mois secs important (7 mois) et plus affectée par la variabilité interannuelle des précipitations d'une part et d’autre part les régions forestières du nord, sud et l'est plus humides et présentant des faibles déficits des hauteurs pluviométriques interannuelles. La sensibilité de la phénologie végétale à la variabilité pluviométrique a été analysé par l'étude des relations spatio-temporelles entre l'indice de végétation normalisé NDVI-MODIS et la pluviométrie (pluie TRMM). Les cartes de corrélations pluie/NDVI mettent en évidence une opposition entre les régions sèches du centre marquée par des paysages de savane fortement vulnérables à la variabilité pluviométrique et les régions du sud de forêts humides de montagnes et des régions côtières de forêts de mangroves réagissant peu à cette variabilité pluviométrique. Dans les régions de savanes du centre l'intensité de la dépendance pluie/NDVI est mesurée par un coefficient de corrélation de 0.70. Un suivi de l'analyse des pressions humaines sur les réserves forestières a été réalisé à partir de l'exemple des forêts de Pugu et de Kazimzumbwi sur la période 1995-2015 à partir de l'imagerie SPOT 6 (haute résolution) et LANDSAT. Les classifications de l’occupation du sol ont été réalisées à partir de la méthode orientée objet. Le bilan forestier montre que, des deux réserves forestières, seule la réserve de Pugu conserve encore près de la moitié de sa surface en forêt en 2015 (55% dont 32 % de forêt dense). À l'inverse la réserve de Kazimzumbwi ne contient que 5 % de forêt dense de sa superficie. Sur l'ensemble de la période étudiée (1995-2014), la sous-période 2009-2014 a été la plus critique en terme de perte de forêt. En effet, en l’espace de 5 ans les réserves forestières de Pugu et Kazimzumbwi ont presque perdu le double de leur superficie. Partant du constat d'une vulnérabilité accrue des pressions humaines dans les réserves, une analyse multicritère a permis d'identifier les zones de fortes et faibles pressions humaines. Les zones les plus vulnérables restent celles situées à proximité des axes de communication et des villes. Ainsi, les réserves forestières sont plus vulnérables dans leurs parties est, proches des routes principales et des grands centres urbains comme Pugu et Kisarawé. L'utilisation d’un modèle pour une modélisation prospective en 2050 a nécessité l’intégration des variables explicatives des changements observés et des cartes d'occupation du sol de 1995 et 2014. Le modèle est validé à partir d’une carte prédite et d’une carte réelle. Le résultat montre une simulation exacte à 72 %. Le modèle prévoit ainsi, à l’horizon 2050 une expansion et densification des surfaces artificialisées notamment à la périphérie nord-est de la réserve de Pugu et au sud dans la réserve de Kazimzumbwi. Cette croissance des surfaces artificialisées entraînera un recul important des surfaces forestières existantes à l’intérieur des réserves
The objective of this work is on one hand to show the vulnerability of forest landscapes in relation to climate variability at the scale of Tanzania and on the other hand to analyze forest dynamics in order to carry out a prospective study of the dynamics of land use in the forest reserves of Pugu and Kazimzumbwi. Analysis of the TRMM data over the period from 2001 to 2013 has allowed revealing a seasonal and inter-annual variability in precipitation across the country. The inter-annual precipitation maps have made it possible to distinguish the years with low rainfall (2003, 2005, 2012 ), the years of high rainfall (2002, 2007, 2006, 2011) and the years of intermediate rainfall (2001, 2007, 2008, 2009, 2013). It has also help to distinguish 11 types of rainfall regimes marked by different patterns of seasonal variability at the scale of Tanzania. There are oppositions between the rainfall regimes of the central savannah region on one hand marked by low annual heights over an important period of seven dry months, also more affected by inter-annual variability, and the northern, southern and eastern forest regions are more humid and presenting low deficits of heights inter-annual rainfall. The sensitivity of plant phenology to rainfall variability has been analyzed by the examination of the spatio-temporal relationships between the standardized vegetation index NDVI-MODIS and rainfall (rain TRMM). The rain / NDVI correlation maps show an opposition between the dry regions of the center marked by savannah landscapes highly vulnerable to rainfall variability and the southern regions of moist forests, mountains and coastal regions, mangrove forests Reacting poorly to this rainfall variability. In the savannah regions of the center, the intensity of rain / NDI dependence is measured by a correlation coefficient of 0.70. A monitoring of the analysis of human pressures on forest reserves was carried out using the example of the Pugu and Kazimzumbwi forests during the period 1995-2015 using SPOT 6 (high resolution) and LANDSAT imagery. The land use classifications were realized from the object oriented method. The forest review shows that in 2015 (55% of which 32% is dense forest), from the two reserves only the reserve of Pugu still preserves nearly the half of its surface in forest while the reserve forest of Kazimzumbwi contains only 5% of its area. Over the entire period studied, the sub-period 2009-2014 was the most critical in terms of forest loss. In fact, within five years the forest reserves of Pugu and Kazimzumbwi have almost lost the double of their area. Based on the increased vulnerability of human pressures in the Pugu and Kazimzumbwi forest reserves and their periphery, a multicriteria analysis has made it possible to identify areas of high and low human pressures. The most vulnerable areas remain those located close to the communication axes and cities. Consequently forest reserves are more vulnerable in their eastern parts, close to major roads and major urban centers such as Pugu and Kazimzumbwi. The use of a model for prospective modeling in 2050 has required the integration of the explanatory variables of the observed changes and the land use maps of 1995 and 2014. The model is validated from a predicted map and a real map. The result shows an exact simulation at 72%, based on this hypothesis of an increase in anthropogenic human pressures on the two forest reserves over time; we have predicted the land use map of 2050 under the effect of explanatory variables. This prospective modeling therefore envisages, by 2050, an expansion and densification of artificial surfaces, notably at the north-eastern periphery of the reserve of Pugu and on the south in the kazimzumbwi reserve. This growth in artificial surfaces will result in a significant decline in existing forest areas within reserves

La Directive Cadre sur l'Eau exige le retour au bon état des cours d'eau en Europe. Ces cours d'eau reçoivent en effet différentes pollutions liées aux différentes activités économiques des populations installées le long de leurs rives. On s'intéresse souvent de façon isolée à des types particuliers de pollution: pollution agricole dues aux pesticides, engrais et résidus d'élevage en milieu rural, pollution spécifique d'une industrie (sidérurgie, papeterie, etc.), pollution domestique plus ou moins bien traitée, etc. Or dans de nombreux cas, on a affaire à un mélange de polluants. Dans le cas de la Moselle, la pollution générée par les activités humaines dans la partie française du bassin versant de la Moselle impacte la qualité des eaux de surface en aval, et donc celle du Rhin. Notre but est de contribuer à caractériser l’état de certains affluents de la Moselle (Madon, Meurthe, Vologne et Fensch) en fonction de leurs pressions anthropiques et de proposer une stratégie pour calculer les flux des polluants le long de ces cours d’eau. Dans ce contexte des compagnes de prélèvement avec un pas spatial fin. Outre les paramètres habituels de caractérisation de l’état des masses d’eau (conductivité, pH, carbone organique dissous, azote ammoniacal, nitrates, etc.) une attention particulière a été portée aux propriétés optiques (absorbance UV-visible, fluorescence synchrone) de la matière organique dissoute afin de mieux comprendre son origine. Les spectres de fluorescence synchrone ont été étudiés par déconvolution ou par analyse en composantes principales. En outre une méthode a été développée, basée sur la spectroscopie de fluorescence synchrone, pour détecter la présence des azurants optiques. Enfin une méthodologie a été mise au point appliquée au Madon pour calculer les flux journaliers moyens de pollution à chaque station d'échantillonnage pour chaque période d'échantillonnage à partir de données géographiques. Cette méthode permet ensuite d’évaluer les flux de pollution
The Water Framework Directive demands a return to good condition for rivers in Europe. These rivers receive different types of pollution related to various economic activities of populations installed along their banks. We are often interested in an isolated manner to particular types of pollution: pollution due to agricultural pesticides, fertilizers and livestock waste in rural areas, pollution due to a specific industry (steel, paper mill, etc.), more or less well treated domestic pollution, etc. But in many cases, we are dealing with a mixture of pollutants. In the case of the Moselle, the pollution generated by human activities in the French part of the Moselle watershed impacts surface water quality downstream and therefore the Rhine. Our goal is to characterize the state of some tributaries of the Moselle (Madon, Meurthe, Vologne and Fensch) versus anthropogenic pressures and propose a strategy to calculate the flow of pollutants along these rivers. In this context, sampling campaigns with a dense spatial stations have been organized. In addition to the usual parameters characterizing water quality (conductivity, pH, dissolved organic carbon, ammonia nitrogen, nitrate, etc.) a particular attention has been given to optical properties (UV-visible absorbance, synchronous fluorescence) of dissolved organic matter in order to understand its origin. Synchronous fluorescence spectra were studied by deconvolution or by principal components analysis. A method has been developed, based on the synchronous fluorescence spectroscopy, to detect the presence of optical brighteners. Finally, a methodology has been developed in Madon watershed in order to calculate the mean daily pollution flux at each sampling station for each sampling period from geographic data

La contamination des systèmes riverains par les polluants organiques persistants et les contaminants émergents a reçu ces dernières années une attention particulière à leur impact sur les écosystèmes exposés. Les petites rivières méditerranéennes présentent des variations importantes et rapides du débit hydrologique au cours de l'année et contribuent à la pollution de la Méditerranée à travers le transport de la contamination survenant dans la zone côtière, surtout lorsque la densité de population est élevée. La rivière Kadicha au nord du Liban est un exemple des pressions anthropiques exercées au niveau du bassin méditerranéen. Cette petite rivière côtière est impactée par une urbanisation désorganisée et rapide, une croissance démographique et l’absence de traitement adapté des eaux usées. Dans ce contexte, plusieurs contaminants, témoins de différentes activités anthropiques, ont été sélectionnés et analysés au niveau du bassin versant de la rivière Kadicha.L’objectif principal de cette thèse est de déterminer l’impact des activités anthropiques sur le bassin versant de la rivière Kadicha à travers l’étude de la contamination par les polluants organiques persistants et les contaminants émergents. Le risque environnemental potentiel associé à leur présence est par la suite évalué. Parmi les contaminants émergents l’étude a porté sur deux groupes de composés à usage continu ayant des propriétés physico-chimiques différentes : les produits de soins personnels (absorbants ultraviolets et muscs), biocides, insecticides et tensioactifs (alkylphénols) et les produits pharmaceutiques. Ainsi 41 molécules lipophiles et 23 molécules hydrophiles (résidus de médicaments et leurs métabolites) sont recherchées dans les matrices sédiments et eau respectivement. Les matrices sont prélevées au cours de deux campagnes d’échantillonnage correspondant aux saisons humides et sèches au niveau de sites urbains, ruraux et de zones mixtes (résidentielles et agricoles).Les résultats indiquent : i) une détection de la totalité des polluants organiques persistants et des produits de soins personnels, biocides, insecticides et tensioactifs recherchés et 6 médicaments détectés, ii) une contamination (en terme de concentration et de diversité des molécules retrouvées) bien plus marquée en milieu urbain qu’en milieu rural, iii) une détermination de traceurs potentiels de l’activité urbaine (perméthrine, galaxolide, UV-326) iv) un risque environnemental élevé identifié pour certaines molécules (l’ofloxacine (médicament), les HAPs à faibles poids moléculaire et les polychlorobiphényles) et v) un risque potentiel plus élevé associé à la présence de polluants organiques persistants.Ces résultats constituent une base de connaissances sur les pressions anthropiques et les niveaux de contamination par les polluants organiques persistants et les contaminants émergents du bassin versant de la rivière Kadicha. Les données acquises sur la présence de ces contaminants au niveau du bassin versant de la rivière Kadicha ainsi que les risques environnementaux potentiels associés avec la présence de certaines molécules conduisent à proposer ces molécules comme molécules à suivre dans des futurs programmes de surveillance des rivières anthropisées au niveau du bassin méditerranéen
The river contamination with persistent and emerging organic pollutants has raised an increasing concern about their impact on exposed ecosystems. Small Mediterranean coastal rivers have great and fast variations of hydrological flow along the year and can rapidly bring to the mediterranean sea the contamination occurring in the coastal area, especially where population density is high. The Kadicha river basin in Northern Lebanon is an illustrative example of multiple pressures encountered in the Mediterranean basin: it is a small coastal river affected by disorganized and rapid urbanization, a population growth and a chronic default of wastewater collection and treatment. In this context, various contaminants, witness of different anthropic activities were selected and analyzed within the Kadicha river basin.The main objective of this thesis was to determine the impact of anthropogenic activities on the Kadicha River watershed through the study of the contamination with persistent and emerging organic pollutants. Then, the potential environmental risk associated with their presence was assessed. Among emerging contaminants, several compounds having different physico-chemical properties were selected: personal care products (ultraviolet absorbents, musks), insecticides, biocides and surfactants (alkylphenols) and pharmaceutical products. Thus 41 hydrophobic compounds and 23 hydrophilic compounds were studied in sediments and water respectively. The environmental matrices were collected during two sampling campaigns corresponding to wet and dry seasons along sites impacted by urban, rural and mixture land uses (residential and agricultural zones).The results indicate : i) a detection of the totality of persistant organic pollutants and personal care products, insecticides, biocides and surfactants and 6 pharmaceuticals were detected, ii) a higher contamination (in terms of concentrations and diversity of molecules) in urban than in rural zones, iii) a selection of potential markers of urbanization (permethrin, galaxolide and UV-326) iv) an environmental risk for several compounds (ofloxacine (pharmaceutical), low molecular weight PAHs and polychlorinated biphenyls) was identified and v) a higher potential risk associated with the presence of persistent organic pollutants.These results can be considered a knowledge base on anthropogenic pressures and levels of contamination with persistent and emerging organic pollutants in the Kadicha river watershed. The data acquired as well as the potential environmental risks associated with the presence of certain molecules in the Kadicha river watershed lead to propose these molecules as a part of future monitoring programs for anthropized rivers in the Mediterranean basin

Au cours de ce travail, j’ai réalisé une série d'études dans le bassin du Changjiang (Yangtze), afin de mieux comprendre l'influence de ces effets.Tout d'abord, l'exploitation du barrage des Trois Gorges (TGD) a modifié la composition géochimique des sédiments en aval. Depuis 2003, les sédiments venant des hauts bassins ont été en grande partie retenus en amont, tandis que les sédiments précédemment déposés dans le bassin moyen-inférieur ont été progressivement remis en suspension. Ces processus expliquent l’évolution géochimique des sédiments exportés vers la mer de Chine. En deuxième partie, une étude systématique démontre que les compositions isotopiques en lithium des phases dissoutes et particulaires se comportent de façon conservative dans la zone de mélange de l'estuaire du Changjiang. Cependant, les phases échangeables ne représentent qu'une faible quantité de Li, ce qui explique son impact négligeable dans cette zone. Troisièmement, Cette étude confirme que dans les grands bassins versants, l'altération chimique peut réagir rapidement à de grandes amplitudes climatiques. Ceci est particulièrement bien illustré, dans la carotte CM97, par la période du Younger Dryas. Depuis 2 000 ans, les δ7Li des argiles s’accentuent clairement par rapport à la période précédente, à cause de l'érosion des sols de plaines induite par l'homme. En résumé, ces résultats apportent de nouveaux éclairages sur l'interprétation des proxys et sur la réponse de l'altération chimique aux variations climatiques, ce qui est essentiel pour mieux quantifier l’impact du l’altération continentale sur les climats passés et futurs de notre planète
In order to better understand the weathering-climate feedback, a series of studies was carried out in the Changjiang (Yangtze) Basin. First, the operation of the Three Gorges Dam (TGD) changed downstream sediment geochemical compositions. Before 2003, large amounts of upstream-derived sediments deposited and experienced further weathering in the mid-lower basin. Since 2003, strong riverbed sediment resuspension changed the roles of the mid-lower reaches from important sinks to major sources of sediments delivered to the sea. As a consequence, an intensified weathering intensity of downstream sediment was observed.Second, dissolved δ7Li exhibit a conservative behavior in the Changjiang Estuary. During the process of SPM transported offshore, weathering product flocculated and deposited, while primary minerals resuspended. The combined effect resulted in the UCC-like SPM δ7Li values. There is a Li isotope fractionation between the dissolved load and exchangeable phase. However, this process shows negligible impact on δ7Li of dissolved load and particulates. Third, weathering response to climate is complex in large river basins. During the Younger Dryas, the positive excursion of clay δ7Li is consistent with enhanced incongruent weathering, in response to temperature cooling. The minor variation of clay δ7Li at 11 – 2 ka likely indicate stable weathering and mile climate variation. Over the last 2 kyr, the fluctuation of clay δ7Li is mostly caused by intensification of human activities. In summary, this thesis sheds new lights on the weathering-climate feedback over geologic past, and provides perspectives on how human activities affect natural processes

La première partie de cette thèse porte sur l'activité électrique des orages de grêle. De nombreux cas ont été étudiés à partir de données d'éclairs et de données radar. Les cellules grêligènes produisent typiquement un très grand nombre d'éclairs hormis quelques cas atypiques. Les proportions de CG+ et de CG sont variables. L'influence de la pollution atmosphérique sur la production d'éclairs a aussi été abordée. Une expérience de laboratoire a mis en évidence un effet des polluants contenus dans l'eau sur les caractéristiques de microdécharges corona émises par des gouttes. En outre, une étude à grande échelle menée sur 12 étés montre un maximum de production d'éclairs CG sur la ville de Paris qui pourrait s'expliquer par un effet des polluants et/ou de l'îlot de chaleur urbain. Enfin, une vidéosonde destinée à des observations microphysiques in situ a été développée au Laboratoire d'Aérologie. Une expérience d'intercomparaison au sol a démontré les bonnes performances du capteur
The first part of this study deals with the electrical activity of hailstorms. Numerous cases are analysed from lightning and radar data. Hailstorms typically produce a high number of lightning flashes except for several atypical cases. The +CG and CG proportions are very variable. In a second part, the possible influence of atmospheric pollution on lightning production is considered. A laboratory experiment points out an effect of water contaminants on the characteristics of corona microdischarges from raindrops. Moreover, a large scale study realised for 12 summers shows a maximum in the production of CG lightning over the Paris city, which could be explained by an effect of pollutants and/or an effect of the urban heat island. Finally, a videosonde dedicated to in situ microphysical observations has been developed in Laboratoire d'Aérologie. A ground intercomparison experiment demonstrates the good performances of the instrument

Dans les petites îles en développement soumises à de fortes pressions humaines, comme l'archipel des Comores, les usages qui favorisent l'érosion côtière sont un facteur aggravant de vulnérabilité du littoral face au changement climatique et à l'élévation du niveau de la mer. À Anjouan, les profils topographiques des plages et la construction de géoindicateurs paysagers montrent qu'une grande partie du littoral meuble est très érodée, notamment dans les zones de forte pression anthropique où les plages sont soumises à l'extraction de sédiments. Il en résulte des impacts négatifs dans l'économie, la société et l'environnement de l'île, notamment une dégradation généralisée des services écosystémiques sur lesquels les pouvoirs publics pourraient s'appuyer pour amorcer le développement d'Anjouan. Pour réduire la vulnérabilité du trait de côte à l'érosion, des murs sont construits avec le soutien financier des partenaires internationaux et régionaux, au risque d'accentuer encore plus la dégradation du littoral. Les usagers des plages considèrent que les causes de l'érosion sont plus à rechercher dans l'action de l'homme que dans celle de nature et demandent des mesures socio-économiques pour réduire les dégradations d'origine anthropique. Cette étude montre que toute politique de GIZC à Anjouan comme ailleurs aux Comores ne sera efficace que si les personnes chargées de sa mise en œuvre tiennent compte des réalités locales et des perceptions des usagers du littoral
In the context of climate change and sea level rising, the activities of coastal communities can increase the vulnerability of the seashore to coastal erosion particularly in small developing islands as Anjouan in the Comoros archipelago where the human density on the coast is quite heavy. This thesis focuses on sandy beaches, studied as a system. The monitoring of topographic profiles of beaches and landscaped geoindicators show that a large part of the sandy coast of Anjouan is very degraded and eroded. The erosion is mainly localized to areas of high human pressure, including beaches subjected to the extraction of sediments . Combined with natural hazards, the erosion due to human activities generates serious damages for the economy, society and environment of Anjouan, including the degradation of ecosystem services on which the government could draw to initiate the development of the island . To reduce the vulnerability of the coastline to erosion, walls are built with the financial support of international and regional bodies, but they are inefficient and the risk of coastal degradation is even greater. For beach users, causes erosion are to be found in the work of the man and not in nature. Minimizing this risk requires socio-economic measures to reduce anthropogenic degradations. This study shows that a policy of ICZM in Anjouan in the Comoros and elsewhere will only be effective if those responsible for its implementation take into account local realities and perceptions of coastal users

Dans le but de mieux comprendre les facteurs agissant sur le milieu fluvial à l’échelle plurimillénaire, ainsi que les effets de la dynamique alluviale sur la préservation de l’information archéologique, une étude géoarchéologique a été menée sur quatre fenêtres des vallées de la Loire, de la Saône et du Doubs en Bourgogne (France). À partir de sites de franchissement romains et d’un pont médiéval, retrouvés dans le chenal actuel, puis en étendant les recherches à d’autres secteurs, l’évolution des lits mineur et majeur au cours de l’Holocène a été reconstituée. Des informations de natures diverses, datées et spatialisées, ont été croisées : pour les deux derniers siècles, principalement les plans et vues aériennes contemporains, tandis que les périodes plus anciennes sont abordées grâce aux indices archéologiques, à l’analyse géomorphologique du lit majeur et, principalement, aux archives sédimentaires. Ces dernières ont été analysées du point de vue de la sédimentologie de faciès afin d’identifier les processus à l’origine des dépôts. Les grandes étapes de l’évolution des trois grands cours d’eau étudiés, une fois identifiées et datées, ont été confrontées aux données existantes afin d’interroger l’influence qu’ont pu avoir les fluctuations climatiques et les activités humaines sur la dynamique alluviale. La reconstitution de l’évolution du milieu au cours de l’Holocène permet enfin d’aborder la question de la conservation des données archéologiques en domaine alluvial, propice à l’implantation humaine, mais où l’information est la plupart du temps masquée par une succession de processus taphonomiques
A geoarchaeological study was led on four sections of the valleys of the Loire, Saône and Doubs rivers (Burgundy, France) in order to point out the factors influencing the alluvial dynamics on a multimillennial scale, and their effects on the preservation of archaeological information. Investigations started by roman and medieval remains of bridges discovered in active channels, were then carried out on larger parts of alluvial plains, and altogether allowed the evolutions of the channels during the Holocene period to be deducted. Various types of information on alluvial characteristics were crossed through time and space: ancient maps and XXth century or aerial photographs for centennial scale, archaeological data, geomorphological analysis, but mostly alluvial deposits for older periods. Facies analyses on fluvial sediments led to the identification and the reconstitution of successive sedimentary environments through time. The main steps of the evolution of the three rivers, after being identified and dated, were compared to previous studies in order to estimate the respective roles of climatic changes and anthropic influence on alluvial dynamics, on this regional scale, during the Holocene. Preservation of archaeological information in fluvial deposits is therefore discussed here, to reach a better understanding of taphonomic issues in such environmennts, which are potentially rich in archaeological remains

Les îles coralliennes d’atolls et les zones basses des îles hautes tropicales sont considérées comme comptant parmi les territoires les plus vulnérables aux impacts des événements météo-marins extrêmes et aux conséquences attendues du changement climatique. Néanmoins, alors que les littoraux métropolitains ont bénéficié d’un effort significatif d’évaluation de leurs évolutions passées de long terme, les espaces insulaires tropicaux ultramarins sont les moins documentés à l’échelle du territoire français. Partant de ce constat, cette thèse propose d’investiguer le rôle des facteurs météo-marins (cyclones, houles) et anthropiques (rigidification du trait de côte, remblaiement) dans les évolutions passées d’îles coralliennes d’atolls de Polynésie française et de plages d’îles hautes du nord des Petites Antilles.Ces travaux se basent sur un protocole méthodologique couplant l’apport de la géomatique et de la photo-interprétation assistée par ordinateur et des relevés réalisés sur les terrains étudiés. À partir d’une analyse multiscalaire (spatiale et temporelle), ils détectent et attribuent les évolutions planimétriques qu’ont connues les systèmes sédimentaires côtiers des îles étudiées. Les résultats obtenus sur les îles coralliennes abondent dans le sens des études antérieures qui établissaient que la majorité des îles a été stable ou en extension à l’échelle des dernières décennies. Ils permettent de proposer des modèles conceptuels de trajectoires d’évolutions pluridécennales et interrogent les contributions respectives des différents facteurs d’évolution considérés. Sur les plages des îles hautes, ces travaux mettent en évidence que les caractéristiques locales des sites étudiés expliquent la très forte variabilité longitudinale des évolutions détectées dans différents contextes météo-marins. Au-delà, ces travaux contribuent à alimenter l’échantillon mondial d’îles étudiées à ce jour et participent à enrichir la connaissance sur les évolutions passées des outremers insulaires français
Low-lying reef islands and coastal areas of tropical mountainous islands are highly vulnerable to the impacts of tropical cyclones and the expected effects of climate change. However, while the French metropolitan coasts have benefited from a significant effort to assess their long-term changes, French overseas islands are the least documented areas in French Territory. Based on this observation, this thesis examines the respective contribution of natural and anthropogenic drivers in the past evolution of reef islands (French Polynesia) and mountainous island beaches (Northern Lesser Antilles). This study relies on a combined approach between geomatic and fieldwork. From a multi-scalar (spatial and temporal) analysis, we detect and attribute the planimetric changes experienced by the sedimentary systems of the studied islands. Results on reef islands are comparable to those of previous studies which established that most of the islands have been stable or in expansion over the last decades. They allow to suggest conceptual models of long-term trajectories and examine the respective contribution of the drivers considered in this study. On mountainous island beaches, this study shows that local settings explain the high longitudinal variability detected in various climatic situations. In addition, this study contributes to the global samples of studied islands and to move forward on the understanding of past coastal changes in French overseas islands

Le nombre croissant de sites affectés par la présence de matériaux technogéniques rend nécessaire l’étude du (bio)fonctionnement des Technosols, qui s’y développent. Un matériau technogénique, issu d’une ancienne friche industrielle de cokerie et présentant une multipollution en HAP et en métaux a été disposé dans des parcelles lysimétriques pour une étude in situ (site d’Homécourt, www.gisfi.fr). La caractérisation morphologique et analytique à différentes échelles du matériau initial nous a permis d’y définir, en analogie avec la classification pédologique standard, la présence (1) de constituants primaires tels que quartz, oxydes de fer, gypse et matières organiques anthropiques, (2) de pseudo-sables technogéniques, soit des laitiers, (3) d’agrégats technogéniques stables à l’eau (12% de la masse du sol) néoformés grâce au rôle agrégeant de la fraction fine (0-20µm). Matières organiques anthropiques et ETM (Zn Pb, Ba) contribuent à la formation de ces associations organo-minérales. Ce matériau d’origine anthropique, tout spécifique qu’il soit, contient des constituants minéraux et organiques capables de s’associer et donc susceptibles, au même titre que ceux des sols naturels, d’évoluer sous l’effet des facteurs pédogénétiques et former ainsi un technosol. Si les deux années d’expérimentation n’ont pas été suffisantes pour mettre en évidence une modification de la stabilité structurale de ce jeune Technosol, les résultats y soulignent l’impact des plantes colonisatrices et de la microflore rhizosphérique sur la formation d’associations organo-minérales. L’activité biologique est donc un facteur clef d’évolution de ces sols
The increasing number of sites affected by the presence of technogenic materials makes necessary the study of (bio)functioning of Technosols, developed there. A technogenic material, resulting from an old industrial coking plant and presenting a multipollution of HAP and metals was laid out in lysimetric pieces for an “in situ” study (site of Homécourt, www.gisfi.fr). The morphological and analytical characterization at different scales of initial material enabled us to define, in analogy with standard pedological classification, the presence (1) of primary constituents such as quartz, iron oxides, gypsum and anthropic organic matters, (2) of technogenic pseudo-sands, like slags, (3) of water-stable technogenic aggregates (12% of the soil mass), generated through the aggregating role of the fine fraction (0-20 µm). Anthropic organic matter and ETM (Zn Pb, Ba) contribute to the formation of these organo-mineral associations. This material of anthropic origin, while it is specific, contains mineral and organic components able to aggregate and is thus, as well as natural soils, able to develop under the influence of pedogenic factors to form a Technosol. If the two years of experimentation were not sufficient to highlight a modification of the structural stability of this young Technosol, the results underline there the impact of the colonizing plants and the rhizospheric microflora on the formation of organo-mineral associations. The biological activity is thus a key factor of evolution of these soils

Cette thèse vise à reconstituer les dynamiques de végétation et des sols, ainsi que l’activité des feux depuis la dernière période glaciaire dans le Centre-Est de la France. L’objectif est plus particulièrement de déterminer la période à partir de laquelle les forçages anthropiques prennent le pas sur les forçages climatiques dans la dynamique des écosystèmes et à caractériser la nature et l’intensité des pratiques agro-pastorales qui accompagnent ce changement. Pour cela des analyses paléo-écologiques (palynologiques,micro-anthracologiques et géochimiques) ont été réalisées à partir de trois séquences sédimentaires lacustres du Sud-Jura et du Bas Dauphiné.Du Tardiglaciaire au début de l’Holocène, soit de 14700 à 9000 cal. BP, les évolutions des indicateurs paléo-écologiques apparaissent fortement corrélées aux oscillations climatiques régionales et globales. Jusqu’au milieu de l’Holocène, de 9000 à 5000 cal. BP environ, les données polliniques montrent un impact anthropique de faible ampleur sur la couverture forestière, qui n’engendre aucun changement significatif dans l’activité des feux et les dynamiques d’érosion. De plus, durant cette période,aucun changement climatique ne semble avoir été suffisamment intense ou durable pour engendrer des modifications remarquables des écosystèmes. A partir de 5000-4500 cal. BP, les dépôts sédimentaires enregistrent une augmentation de l’activité des feux liée à son utilisation comme outil de conquête par l’homme sur la forêt (essartage par exemple). Cette période correspond au passage d’un régime de feu sous « contrôle naturel » à un régime sous « contrôle anthropique ». Ce n’est que plus tardivement, vers 2300 cal BP (second âge du Fer), que les activités agropastorales deviennent assez intenses pour modifier durablement la couverture végétale et générer une érosion sans précédent des sols. Le régime du feu change à nouveau, suite à une modification de son usage ; il devient alors un outil de gestion des espaces agropastoraux et les analyses attestent de son rôle capital dans les dynamiques de transformation et d’évolution des paysages. La pression anthropique devient permanente et un seuil important semble avoir été franchi dans l’histoire locale des agro-systèmes.Au sein de cette période très anthropisée, trois grandes périodes se détachent : l’âge du Fer jusqu’à la période romaine, le Moyen Age et l’époque moderne se distinguent par leurs types de pratiques agro-pastorales et leurs effets sur l’érosion des sols
This thesis aims to reconstruct vegetation and soil dynamics, as well as ire activity variabilityin the East-central part of France since the Last-glacial period (ca. 15000 yr). The objective is mostparticularly to disentangle the role of climate and anthropogenic forcing factors in ecosystems dynamics.Actually, the problematic concerns the switch from a climatic- to anthropogenic-driven ecosystemsand the study of agro-pastoral practices impact which leads to an ecological trajectory change. Thus,palaeoecological analysis (pollen, geochemical and micro-anthracological) were performed from threelake sediment records of Southern Jura Mountains and Bas Dauphiné areas.During the Late-glacial and the early Holocene period (14700 to 9000 cal. BP), palaeoecologicalchanges appear strongly correlated to regional and global climate oscillations. Until the mid-Holocene(9000 to 5000 cal BP), pollen analysis record a small-scale human impact on forest cover and nosigniicant changes in ire activity and soil erosion. Moreover, none climate change has been suficientlyintense or sustainable to generate remarkable modiications of the ecosystem. From 5000-4500 cal. BP,the sedimentary deposits recorded an increase in ire activity related to its use as a clearing tool. Thisperiod corresponds to the switch from a natural to an anthropogenic control on ires activity.It was only from ca. 2300 cal BP (Late Iron Age) that agro-pastoral activities become enoughintense to induce sustainable change in the vegetation cover and generate unprecedented erosion of soils.In parallel, the ire use changed and it became a tool for the management of agro-pastoral areas. Therefore,the human impact can be considered as permanent and a tipping point has been reached in the history oflandscape shaping. However, three main periods: Iron Age to roman period, medieval and modern timescan be distinguished through the development of agro-pastoral practices and their impact on ecosystems,most particularly on soil erosion

Le calcul des flux organiques dérivant du bassin versant et de la production lacustre du Petit Lac
d'Annecy a été réalisé sur une carotte sédimentaire recouvrant les 6000 dernières années, en combinant deux
méthodes analytiques : l'une pétrographique (palynofaciès) et l'autre géochimique (pyrolyse Rock Eval). La
calibration des marqueurs organiques a été effectuée en caractérisant les différents types de matière organique
(MO) sur leurs sites de production (colonne d'eau, substrats géologiques et pédologiques du bassin versant).
L'évolution des marqueurs organiques a permis de montrer que l'on pouvait scinder les derniers 6000
ans en deux périodes durant lesquelles l'Homme a influé ou non sur les apports sédimentaires organiques.
- Du Néolithique final jusqu'au milieu du Moyen-âge, l'action de l'Homme sur le couvert végétal - déforestations
et mises en culture – n'a pas de conséquence directe sur les variations des flux sédimentaires organiques que l'on
estime directement dépendantes des fluctuations climatiques.
- A partir de 1100 cal. AD, période correspondant à l'implantation monastique dans les Alpes, on observe une
augmentation des flux sédimentaires allochtones, qui passent du simple au quadruple et qui coïncident avec une
phase intense de déforestation et de mise en culture C'est également le cas des flux de MO d'origine lacustre
soulignant ainsi l'impact de l'Homme sur le niveau trophique du lac.
Bien que l'impact de l'Homme soit important à partir de 1100 cal. AD, les flux organiques entre 1100
cal. AD et aujourd'hui varient également en fonction des variations climatiques du Petit Age Glaciaire. C'est en
particulier le cas des flux de MO lacustre, sensibles aux variations de température et/ou à la luminosité. Les
minima de production lacustre coïncident précisément avec les minima d'activité solaire (Wolf, Maunder, Dalton
et Spörer). Les mêmes concordances entre production lacustre et activité solaire sont observées de 3800 cal. BC
à 1100 cal. AD.

Etude du role des termites dans 3 sites: une foret secondaire et 2 plantations. Les populations de termites sont plus importantes en foret. Le defrichement provoque une chute des effectifs qui se reconstituent ensuite rapidement. En saison seche, les termites s'enfoncent dans le sol. La recolte de bois mort par les termites varie selon la saison. Les termites sont inoffensifs pour les arbres eb bon etat. Par contre, l'action des termites constitue un reel danger pour les jeunes arbres, surtout chez les sujets fletris. Il existe une correlation positive entre le degre de fletrissement et le taux d'attaque. C'est apres 2 ans que les termites attaquent et fragmentent la litiere d'eucalyptus

Ce travail nous a permis de montrer qu'il était maintenant possible de déterminer de manière fiable de nombreux éléments métalliques dans les neiges Antarctiques à des niveaux de concentration extrêmement bas, en combinant des techniques de prélèvement ultra propres sur le terrain, des méthodes de préparation d'échantillon adaptées et des techniques d'analyse ultra sensibles comme l'ICP-SFMS ou la spectrométrie de masse à ionisation thermique. C'est ainsi que nous avons pu déterminer les concentrations de douze métaux (V, Cr, Mn, Co, Cu, Zn, Ag, Cd, Ba, Pb, Bi et U) et l'abondance isotopique du plomb dans l'excellente série d'échantillons prélevée en Terre de Coats, dans le secteur Atlantique du continent Antarctique. Les résultats obtenus nous ont permis de reconstituer l'évolution des apports naturels et anthropiques de métaux vers l'Antarctique, depuis les années 1830 jusqu'au début des années 1990. Ainsi pour Pb, la pollution commence dès la fin du 19ème Siècle, elle atteint son paroxysme aux alentours des années 1970-1980 pour redescendre ensuite au cours des décennies récentes. L'évolution des rapports isotopiques montre que les apports de plomb sont le résultat d'un mélange complexe de différentes contributions, provenant des pays d'Amérique du Sud et de l'Australie. Pour Cr, Cu, Zn, Ag, Bi et U, les concentrations dans la neige augmentent significativement à partir des années 1950. Cette évolution qui ne peut s'expliquer par des variations naturelles, démontre que la pollution atmosphérique pour ces métaux, en relation avec les activités anthropiques dans les pays de l'Hémisphère Sud comme par exemple la production des métaux ferreux et non-ferreux, a pris une ampleur globale. Une étude de la période 1920-1990, a permis de détailler l'évolution des concentrations en métaux, à l'échelle intra et inter annuelle. Les fortes variations enregistrées à Coats Land montrent que les apports de métaux sont complexes, associés aux processus de transport des moyennes latitudes vers la zone polaire mais aussi à la variabilité des différentes sources naturelles, comme le volcanisme local, les embruns marins ou les flux de poussières crustales.

Les effets de deux types de perturbations anthropiques sévères et ponctuelles (une perturbation physique et une contamination chimique) ont été étudiés sur les propriétés physico-chimiques et biologiques de sols prairiaux. La perturbation physique est engendrée par des travaux de terrassement important pour la création des pistes de ski. L'intensité des travaux conduit à un bouleversement de l'écosystème : la végétation pérenne est arrachée et la nature du sol totalement modifiée. La dégradation chimique est occasionnée par l'épandage d'effluents issus de déchets d'incinération sur une prairie de déprise agricole. Les déchets étudiés sont les mâchefers d'incinération des ordures ménagères (MIOM) et les résidus d'épuration de fumées d'incinération des ordures ménagères (REFIOM). L'évaluation de leur écocompatibilité est basée sur une approche dite en scénarios, c'est à dire de mise en situation des déchets. Nos travaux ont permis de préciser l'influence de la structuration physique du milieu (hétérogénéité physico-chimique et structurale des sols, structure et dynamique de la végétation) sur la réponse des activités et des communautés bactériennes aux perturbations. Les modifications observées dans les profils A-RISA et les profils de restriction des pools de gènes nifH, confirment une implication importante de la structure des sols et de la colonisation des racines, dans l'adaptation et la stratégie démographique des communautés bactériennes globales et fixatrices d'azote. Les modifications environnementales induites par les deux perturbations incitent le développement de communautés bactériennes à stratégie adaptative identique, mais de structure et de composition différentes. Les modifications des activités microbiennes (respiration, fixation d'azote et dénitrification) dévoilent, selon la perturbation, un dysfonctionnement de l'état physiologique de la cellule, de l'expression de l'activité enzymatique ou un déséquilibre dans les populations fonctionnelles. Nos travaux développent et suggèrent l'utilisation d'une démarche intégrant plusieurs échelles d'observation et de multiples indicateurs, pour appréhender la qualité des sols et évaluer l'influence de sa détérioration sur le fonctionnement des écosystèmes terrestres.