Academic literature on the topic 'Estuaires – Guyane'

La retenu de Petit-Saut et à l'aval, l'estuaire du Sinnamary sont deux centres d'altération du cycle naturel du mercure. Les processus sont, entre autres, (i) la photoréduction, (ii) la sorption/désorption en surface des particules, (iii) l'activité méthylante des bactéries, (iv) la dissolution/précipitation des oxyhydrocydes et des sulfures de fer. Les sources de mercure vers la retenue sont variées. Elles regroupent, en premier lieu, les affluents (partiellement orpaillés), l'atmosphère, les sols et la végétation ennoyés. Dans la colonne d'eau, les formes divalentes du mercure subissent un train complet de transformations couplant changements de phase et de spéciation. Nos résultats illustrent ces processus et démontrent que la retenue constitue un site privilégié de recyclage vers l'atmosphère et de la méthylation.

La migration des bancs de vase observée le long des côtes Guyanaises génère des problématiques de navigation, particulièrement pour l'unique port de commerce de Guyane localisé dans l'estuaire du Mahury. La dynamique hydrosédimentaire de cet estuaire mésotidal et l'influence des bancs sur cette dernière sont très peu renseignées. Les principaux résultats de cette étude mettent en évidence l'importance relative du débit et des courants de marée sur la dynamique des sédiments fins. Bien que l'asymétrie de la marée soit dominée par le flot, les courants de jusant sont prédominants en saison humide et équivalents aux courants de flot en saison sèche. La dynamique des sédiments fins est gouvernée par la remise en suspension, bien que des épisodes de stratification puissent fortement atténuer la turbulence durant les premières heures du jusant. Les flux résiduels de sédiments sont généralement orientés vers l'amont durant la saison sèche et vers l'aval en saison humide, excepté lorsque les débits sont inférieurs aux moyennes saisonnières. L'évolution des fonds de l'estuaire sur 20 ans indique néanmoins une stabilité des dépôts et souligne la capacité de l'estuaire à évacuer les sédiments apportés durant la phase d'envasement. L'interdépendance entre l'estuaire du Mahury et le banc de Kaw sera ainsi soumise à discussion. Elle permettra d'évaluer la capacité du banc de Kaw à influencer la sédimentologie de l'estuaire et inversement d'évaluer la capacité de l'estuaire à perturber la migration du banc
The mud banks migration observed along the Guyanese coastline generates navigating issues, especially for the unique harbor of French Guiana located in the Mahury Estuary. The hydro-sedimentary dynamic of this mesotidal estuary and the influence of the mud banks migration is poorly documented. The main results have brought to light the relative importance of the river discharge and tidal currents on the fine sediment dynamics. Even though the tidal asymmetry is dominated by the flood, the ebb currents are predominant during the wet season and are equivalent to the flood currents during the dry season. The fine sediment dynamics are mainly governed by the resuspension even though some stratification events can highly damp turbulence during the first hours of the ebb. The residual fluxes of sediment are generally landward during the dry season and in the wet season when river discharges are lower than the seasonnal averages. However, the bathymetric evolution over 20 years indicates the stability of the deposits and underlines the estuary's capacity of flushing sediments brought from the mud bank. The interdependence between the Mahury Estuary and the Kaw mudbank will therefore be subject to discussion. It will allow us to evaluate the mud bank influence on the estuarine sedimentology or, inversely, evaluate the capacity of the estuary to interfere with the mud bank migration and slowing down its progression with the currents

En contexte équatorial, les sédiments intertidaux sont colonisés par un continuum écologique allant de vasières en cours de stabilisation à des sols colonisés par divers faciès de mangroves. Les fonctions microbiennes édaphiques de ces écosystèmes sont méconnues. Ces recherches ont donc eu pour objectif de définir les facteurs de contrôle et de variabilité spatio-temporelle des fonctions microbiennes des milieux estuariens et littoraux de Guyane française. Elles ont été conduites sur divers stades de colonisation biologique de ces habitats et à diverses échelles spatio-temporelles en tenant compte du rôle de l'instabilité hydro-sédimentaire et des variabilités induites par les saisons hydro-climatiques. Différents facteurs pouvant influencer les fonctions microbiennes ont été considérés : i) la qualité chimique (RMN solide du 13C) de la MOS en fonction de la composition des formations végétales et de leurs stades de développement ; ii) les caractéristiques physico-chimiques des sédiments et des eaux interstitielles en fonction de la localisation des divers faciès de mangroves. Les résultats ont mis en évidence l'importance des instabilités hydro-sédimentaires dans la mise en place et la structuration des fonctions microbiennes sédimentaires de Guyane. En outre, pour les différents modèles étudiés, les facteurs de structuration sont apparus variables. Néanmoins, la MO, en termes de quantité et de qualité, s'est révélée être un facteur prépondérant pour l'expression de ces fonctions des stades allant de la vasière nue à la jeune mangrove. En revanche, il est apparu plus difficile de discerner des facteurs structurants génériques pour les divers faciès de mangroves matures
Under equatorial conditions, coastal sediments of intertidal mudflats form an ecological continuum, from bare mud being stabilized to soil settled by various mangrove facies. Edaphic microbial functions of terrestrial ecosystems are extensively documented; on the contrary, this is not the case with regards to sedimentary environment. This study had the main objective defining the drivers of the spatiotemporal variability of microbial functions (aerobic respiration, metabolic diversity, and enzyme activities) in coastal sediments of French Guiana. These researches were carried out according to biological colonization states (mudflats, pioneer and mature mangroves) and using various spatiotemporal scales considering the fundamental role of the hydro-sedimentary instability and potential variability due to hydro-climatic seasons. Different factors which can influence microbial functions were studied: i) the chemical quality (13C solid-state NMR) of OM with respect to vegetation presence and composition, and its development state; ii) the physicochemical characteristics of sediments and porewaters according to localization and topography of the different mangrove facies. Generally, results showed the importance of hydro-sedimentary instability for the establishment and structuring of microbial functions. Moreover, giving the different models, structuring factors were variables. However, OM, in terms of quantity and quality, was overriding for the expression of these functions and this was true for the evolution states from mudflat to young mangrove. By contrast, it appeared much more difficult discerning generalizable drivers for mature mangroves

Le barrage de Petit Saut a été construit sur le fleuve Sinnamary en Guyane française en 1994. De la forêt tropicale laissée en place lors de la mise en eau, subsistent encore aujourd'hui de nombreux troncs d'arbres dans toute la retenue. Des biofilms ont colonisés la surface de ces troncs et sont également retrouvés en abondance sur plusieurs dizaines de km à l'aval du barrage. L'objectif de la thèse a été de caractériser ces biofilms et de déterminer leur rôle dans la méthylation du mercure. Dans un premier temps, les biofilms ont été caractérisés par une approche multidisciplinaire. La composition de la matière organique des biofilms et de la couche néphéloïde des sédiments a été décrite par l'identification de biomarqueurs (isotopes stables du carbone d13C et de l'azote d15N et acides gras). Dans le réservoir, les particules en suspension sont une source importante du matériel accumulé dans les biofilms. Ils contiennent plus de matière organique réfractaire que les biofilms à l'aval et que la couche néphéloïde de la retenue. D'autre part, les éléments fer, soufre et manganèse, ainsi que le mercure et le méthylmercure présentent une stratification avec la profondeur. Des Chlorobiaceae ont été identifiées à l'oxycline tandis que les bactéries ferri-réductrices prédominent par rapport aux bactéries sulfato-réductrices dans l'hypolimnion anoxique. Dans le Sinnamary aval, les biofilms sont essentiellement constitués de fer (50 % du poids sec). Les bactéries ferri-réductrices y sont prépondérantes par rapport aux bactéries sulfato-réductrices. La matière organique est majoritairement labile et permet le développement de différents groupes métaboliques bactériens dont les bactéries méthanotrophes à la station Passerelle. La présence de consortia de bactéries (observés en FISH) appartenant à la famille des Firmicutes et d’Archaea méthanogènes dans des enrichissements de biofilms de la station Passerelle et de la couche néphéloïde des sédiments permet de proposer une voie anaérobie d’oxydation du méthane par une synthrophie de ces micro-organismes. Dans un deuxième temps, ce travail présente une nouvelle application de l’utilisation d’isotopes stables pour déterminer le potentiel de méthylation du mercure de biofilms tropicaux. Les biofilms de l’oxycline présentent des taux de méthylation les plus faibles après 3 mois d’incubation dans l’eau du réservoir. Les taux de méthylation les plus élevés sont obtenus par les micro-organismes planctoniques de la colonne d’eau, la couche néphéloïde des sédiments, les biofilms situés à 20 m de profondeur et ceux de la station Passerelle. L’ajout de nutriments augmente le potentiel de méthylation des différents échantillons, en particulier à l’aval du barrage, même s’il ne favorise pas uniquement la croissance des micro-organismes méthylants mais aussi celle d’autres groupes (capables de déméthyler le MeHg ou n’intervenant pas dans les transformations du mercure). Les différences de potentiel de méthylation observées sont dues soit à la diversité des microorganismes soit à la composition des biofilms qui modifie la biodisponibilité du mercure
The Petit Saut dam was built on the Sinnamary River in French Guiana in 1994 and its flooding has resulted to the final immersion of 350 km² of uncleared tropical rainforest. All immersed surfaces (rocks, immersed tree branches and trunks, roots…) in the reservoir lake and in the downstream are recovered by abundant biofilms. The aim of the present work was to characterize biofilms in terms of elemental composition, organic matter content and microbial communities and to define their role in mercury methylation. A multidisciplinary approach, applied to the biofilms and the nepheloid layer of the reservoir sediment, consisted in (i) assessing carbon, nitrogen, iron, sulfur, manganese, mercury and methylmercury concentrations, (ii) characterizing the nature of organic matter using its carbon and nitrogen isotopic composition (?13C and ?15N), its C/N ratio and its fatty acids composition (focusing on bacterial biomarkers). In the reservoir, suspended particles matter is an important source of accumulating material in biofilms. Reservoir biofilms contain higher refractory organic matter than the biofilms of the estuary and than the reservoir nepheloid layer. Iron, sulfur and manganese, mercury and methylmercury concentration are stratified with depth. Even if the relative contribution of bacterial fatty acids biomarkers was low, Chlorobiaceae was identified above the oxycline, whereas iron reducing bacteria were predominant in the hypolimnion as regards sulphate reducing bacteria. In the estuary, iron weights for the major part of the biofilm and higher IRB amount is present than SRB. The more labile organic matter allows the development of various microbial metabolic groups such as methanotrophs at the Passerelle station. Presence of Firmicutes-Archaea consortia (FISH analysis) in enrichment of Passerelle biofilms and of the reservoir nepheloid layer suggests that methane could also be oxidized under anaerobic synthrophy. This study shows a new application of stable isotope incubation to determine mercury methylation potential in tropical biofilms. Methylation potential is the lowest in the biofilm from the oxycline whereas higher methylation rates are obtained for microorganisms of the water column (planktonic), nepheloid layer, biofilms sampled at -20 m and at the Passerelle station. Adding nutrient enhances mercury methylation, especially in the estuary but it doesn’t only promote growth of methylating microorganisms but also that of demethylating or not involved in Hg transformation microorganisms Differences in methylation potential could be explained by either the bacterial communities diversity and/or by biofilm composition modifying Hg bioavailability

Les émissions de dioxyde de carbone (CO2) et de méthane (CH4) et le cycle du carbone dans la retenue de barrage de Petit-Saut et la rivière Sinnamary (Guyane Française) ont été étudiés dans le but de développer un modèle couplé hydrodynamique-biogéochimie. Le développement de ce modèle a nécessité l'étude de trois processus contrôlant ces émissions : (i) la production de CO2 et de CH4 lors de la dégradation de la matière organique (MO) des sols et de végétaux, (ii) l'oxydation aérobie du CH4 dans la colonne d'eau du barrage et (iii) les processus d'échange gazeux à l'interface air-eau.
Sur 10 ans, les émissions atmosphériques se sont avérées très significatives, notamment les trois premières années ayant suivies la mise en eau, puis décroissent au cours du temps. Tandis que 50% des émissions de CO2 ont lieu à la surface du lac, les émissions de CH4 sont principalement localisées en aval des turbines.
Les émissions atmosphériques résultent de la dégradation de la MO (sol et biomasse issus de la forêt tropicale) immergée lors de la mise en eau et leur diminution au cours du temps découle de l'épuisement du stock de MO. Au terme de 10 ans, 20% du stock de carbone a été minéralisé et émis vers l'atmosphère sous forme de CO2 et de CH4. L'oxydation aérobie du CH4 transforme plus de 95% du CH4 diffusant depuis l'hypolimnion en CO2 dans la colonne d'eau du lac et 40% du CH4 entrant dans la rivière à l'aval. A l'échelle du barrage ce processus est responsable de l'oxydation de 90% du CH4 produit et de 30% des émissions totales de CO2. Le CH4 et le CO2 qui atteignent les eaux de surface du barrage sont émis vers l'atmosphère par flux diffusifs. L'étude de ce processus de transfert gazeux à l'interface air-eau montre que, en milieu tropical, les flux diffusifs sont accélérés par les fortes températures et les phénomènes pluvieux.
Le modèle est basé sur le modèle hydrodynamique SYMPHONIE 2D et les modules biogéochimiques développés dans le cadre de cette étude à partir des données cinétiques des processus étudiés. Les profils verticaux simulés de température, d'oxygène, de CO2 et de CH4 sont bien reproduits. Ce modèle pose les bases d'un outil opérationnel de modélisation pour la retenue de Petit Saut ainsi que pour d'autres réservoirs en milieu tropical.

Les émissions de dioxyde de carbone (CO2) et de méthane (CH4) et le cycle du carbone dans la retenue de barrage de Petit-Saut et la rivière Sinnamary (Guyane Française) ont été étudiés dans le but de développer un modèle couplé hydrodynamique-biogéochimie. Le développement de ce modèle a nécessité l'étude de trois processus contrôlant ces émissions : (i) la production de CO2 et de CH4 lors de la dégradation de la matière organique (MO) des sols et de végétaux, (ii) l'oxydation aérobie du CH4 dans la colonne d'eau du barrage et (iii) les processus d'échange gazeux à l'interface air-eau. Sur 10 ans, les émissions atmosphériques se sont avérées très significatives, notamment les trois premières années ayant suivies la mise en eau, puis décroissent au cours du temps. Tandis que 50% des émissions de CO2 ont lieu à la surface du lac, les émissions de CH4 sont principalement localisées en aval des turbines. Les émissions atmosphériques résultent de la dégradation de la MO (sol et biomasse issus de la forêt tropicale) immergée lors de la mise en eau et leur diminution au cours du temps découle de l'épuisement du stock de MO. Au terme de 10 ans, 20% du stock de carbone a été minéralisé et émis vers l'atmosphère sous forme de CO2 et de CH4. L'oxydation aérobie du CH4 transforme plus de 95% du CH4 diffusant depuis l'hypolimnion en CO2 dans la colonne d'eau du lac et 40% du CH4 entrant dans la rivière à l'aval. A l'échelle du barrage ce processus est responsable de l'oxydation de 90% du CH4 produit et de 30% des émissions totales de CO2. Le CH4 et le CO2 qui atteignent les eaux de surface du barrage sont émis vers l'atmosphère par flux diffusifs. L'étude de ce processus de transfert gazeux à l'interface air-eau montre que, en milieu tropical, les flux diffusifs sont accélérés par les fortes températures et les phénomènes pluvieux. Le modèle est basé sur le modèle hydrodynamique SYMPHONIE 2D et les modules biogéochimiques développés dans le cadre de cette étude à partir des données cinétiques des processus étudiés. Les profils verticaux simulés de température, d'oxygène, de CO2 et de CH4 sont bien reproduits. Ce modèle pose les bases d'un outil opérationnel de modélisation pour la retenue de Petit Saut ainsi que pour d'autres réservoirs en milieu tropical
The emissions of carbon dioxide (CO2) and methane (CH4) and the carbon cycle in the Petit-Saut reservoir and in the Sinnamary River (French Guiana) were studied with an aim of developing a coupled physical/biogeochemical model. The development of this model required the study of three processes controlling these emissions: (i) CO2 and CH4 production during the mineralization in anoxic condition of organic matter (OM) from soils and plants, (ii) aerobic CH4 oxidation in the water column of the lake and (iii) the processes involved in gas exchange at the air-water interface. Over 10 years, atmospheric emissions were shown to be very significant, in particular the first three years having followed the reservoir impoundment and then decreased with time. While 50% of the CO2 emissions take place at the surface of the lake, the emissions of CH4 are mainly localized downstream from the turbines. The atmospheric emissions result from the degradation of OM (soil and biomass originating from the tropical forest) flooded during impoundment and their reduction with time rises from the exhaustion of the OM stock. 10 years after impoundement, 20% of the carbon stock were mineralized and emitted to the atmosphere in the form of CO2 and of CH4. Aerobic CH4 oxidation transforms more than 95% of the CH4 diffusing upward from the hypolimnion into CO2 in the water column of the lake and 40% of the CH4 entering the river downstream of the dam. In the whole Petit Saut system, this process is responsible for the oxidation of 90% of the produced CH4 and 30% of the total CO2 emissions. The CH4 and CO2 which reach the water surface of the reservoir and of the river downstream of the dam are emitted to the atmosphere by diffusive flux. The study of this process of gas transfer to the interface air-water shows that, in tropical environment, diffusive fluxes are enhanced by the elevated temperatures and the rainy phenomena. The model is based on the hydrodynamic model SYMPHONY 2D and the biogeochemical model developed during this study starting from the kinetic data of the studied processes. The simulated vertical profiles of temperature, oxygen, CO2 and CH4 are well reproduced. This model poses the bases of an operational tool of modeling for the Petit-Saut reservoir like for other reservoirs in tropical environments

La pêche repose sur des formes variées d’appropriation sociale des milieux aquatiques. Cette thèse s’attache à les définir dans le contexte particulier du bas Oyapock, estuaire d’un fleuve amazonien marquant la frontière entre la Guyane (France) et l’état d’Amapá (Brésil). Cet estuaire présente une importante diversité d’écosystèmes aquatiques (rivières, fleuves, forêts inondées, marais, mangrove et mer) et d’espèces végétales et animales qui les composent (près de 200 espèces y sont pêchées). La population du bas Oyapock forme un creuset culturel réunissant principalement Amérindiens, Créoles et Brésiliens, implantés dans deux villes et 40 villages. Par ailleurs, la présence d’un parc national sur le littoral brésilien et de trois territoires amérindiens implique des réglementations de l’accès aux ressources diverses. Dans ce contexte riche en diversité écologique et culturelle où émergent des conflits d’usage sur les territoires de pêche, cette thèse propose une lecture des dynamiques d’appropriation des ressources aquatiques. Les résultats s’appuient sur des données ethnographiques collectées d’octobre 2012 à octobre 2014. Celles-ci comprennent plus de 70 entretiens, 32 observations de sorties de pêche, l’inventaire du matériel de pêche, l’identification de 195 espèces pêchées et l’étude des taxonomies locales. L’étude des savoirs des pêcheurs révèle une connaissance fine des milieux aquatiques et de leurs rythmes, de l’écologie et de l’éthologie des animaux. Les pêcheurs fabriquent une grande variété d’engins de pêche adaptés tant aux espèces qu’aux espaces. Sur la base des savoirs partagés par les pêcheurs, différents groupes se distinguent et se spécialisent en fonction de grands milieux écologiques (savanes; fleuve et forêt ; embouchure et mer). La création de parcs nationaux, le contrôle croissant des flux transfrontaliers, l’urbanisation et la migration sont autant de changements contemporains auxquels les pêcheurs doivent faire face. Dans ce contexte, trois groupes d’habitants se démarquent : les pêcheurs professionnels de Saint-Georges (Guyane), ceux d’Oiapoque (Brésil) et les villageois Amérindiens de l’Uaçá (Brésil). Ils s’inscrivent dans une démarche de reconnaissance formelle de leur territoires de pêche afin d’en garantir l’accès à long terme. Engagés dans différentes stratégies, la réussite de leur démarche dépend de la prise en compte de leurs spécificités par les États
Fishing is based on various forms of social appropriation of aquatic environment. This thesis seeks to define them in the specific context of the Lower Oyapock, estuary of an Amazonian river delineating the border between French Guyana and Amapá state (Brazil). This estuary presents a high variety of aquatic ecosystems (streams, rivers, flooded forests, swamps, mangroves and sea) and is home of high diversity of plant and animal species (over 200 species are caught). The population of the Lower Oyapock forms a cultural melting-pot principally composed by Amerindians, Creoles and Brazilians, established in two towns and 40 villages. Moreover, the presence of a national park along the Brazilian coast and three indigenous lands imply a regulation of access to natural resources. In this context rich in ecological and cultural diversity, where emerge conflicts over fishing territories, this thesis proposes a reading of the dynamics of appropriation of aquatic resources. Results are based on ethnographic data collected from October 2012 to October 2014. They range from more than 70 interviews, 32 fishing trips observations, the inventory of fishing gear, the identification of 195 fishes species, and a study of local taxonomies. The study of fishers’ knowledge reveals a detailed expertise about the aquatic environments, notably their rhythms, and the animal ecology and behavior. Fishermen make an important variety of fishing equipment adapted to both species and spaces. Based on the way knowledge is shared, different fishermen’s groups are characterized and specialized according to the ecological conditions/features (savanna; river and forests; river mouth and sea). Creation of national parks, increasing controls of cross-border flows, urbanization and migration are all contemporary challenges the fishermen are confronting. In this context, three residents groups stand out: professional fishermen from Saint-Georges (French Guyana), those from Oiapoque (Brazil), and the Indigenous villagers from Uaçá (Brazil). These three groups aim to obtain an official recognition of their fishing territories in order to ensure long-term access. Engaged in various strategies, their success in the process hinges on the States’ consideration of their specificities