Dissertations / Theses on the topic 'Zones de végétation arbustive'

Au cours des dernières décennies, le réchauffement climatique a entrainé une arbustation accélérée des écosystèmes arctiques. En modifiant l’albédo, les arbustes influencent la température de l’atmosphère, du manteau neigeux et du pergélisol, ce qui pourrait accélérer la fonte ou le dégel de ces deux derniers et initier de fortes boucles de rétroaction positive qui accentueraient les effets des changements climatiques. L’une des conséquences principales de cette arbustation est la réduction de l’albédo de la neige par les branches qui dépassent du manteau neigeux et en assombrissent la surface. De plus, des interactions complexes entre neige et arbustes d’une part modulent la remobilisation et le transport de la neige par le vent et d’autre part accélèrent la fonte durant les redoux. Ainsi, la présence d’arbustes au sein du manteau neigeux peut affecter les propriétés physiques et optiques de la neige, altérant encore davantage l’albédo de la surface affectée. Enfin, les branches ensevelies dans la neige peuvent également influencer le budget radiatif en absorbant les rayons lumineux car ceux-ci pénètrent généralement à plus de 10 cm de profondeur dans le manteau neigeux. Pour étudier et quantifier les interactions entre la neige, les arbustes et la lumière, nous avons récolté un jeu de données unique qui compare des manteaux neigeux avec et sans arbustes. Pour tous les sites échantillonnés, nous avons mesuré l’albédo spectral in situ et les profils de propriétés physiques de la neige ainsi que d’irradiance. Nous avons récolté ces données dans le bas Arctique, à Umiujaq, Nord du Québec, Canada (56° N, 76° W), au cours de plusieurs campagnes de terrain d’automne et d’hiver. En nous basant sur les données obtenues ainsi que des données de taille et de distribution verticale de branches d’arbustes, nous avons développé et validé une paramétrisation simple mais efficace permettant de modéliser l’albédo de surfaces hétérogènes composées de neige et d’arbustes. Cette nouvelle paramétrisation nous a permis de modéliser l’albédo avec une erreur inférieure à 3 %. Elle peut être utilisée de manière prédictive et est facile à intégrer aux modèles de système terre. L’albédo ainsi modélisé nous a permis d’élucider des processus importants des interactions entre la neige, les arbustes et la lumière. Nous avons trouvé que la réduction de l’albédo par les branches qui dépassent du manteau neigeux dépend de la longueur d’ondes considérée. Tôt durant la saison nivale, les branches diminuent l’albedo de 55 % à 500 nm et 18 % à 1000 nm. En revanche, l’effet des branches sur les propriétés physiques de la neige n’étaient pas suffisamment importants pour affecter l’albédo, sauf lors d’évènements climatiques extrêmes comme les blizzards ou les épisodes de chaleur. Nos résultats suggèrent que l’impact direct de l’assombrissement par les branches est largement supérieur aux effets indirects causés par les changements des propriétés physiques de la neige. Cependant, ces derniers pourraient gagner en importance si les évènements climatiques extrêmes devenaient plus fréquents au fur et à mesure que le réchauffement de l’Arctique s’intensifie. Finalement, nous montrons que l’impact des branches ensevelies sous la neige se traduit surtout par une augmentation de la fonte durant les épisodes de chaleur ainsi que par une intensification des processus métamorphiques tôt dans la saison. Cependant ces impacts étaient extrêmement localisés et restreints à l’environnement très proche des branches. Pour cette raison, il a été difficile de quantifier l’impact des branches ensevelies sur le budget radiatif terrestre, d’autant plus que les concentrations de carbone suie élevées (185 ng g⁻¹) dans le manteau neigeux d’Umiujaq ont accentué l’incertitude quant à l’effet relatif de ces deux processus sur l’albédo. Finalement, comme notre paramétrisation pour modéliser l’albédo a été développée sur la base de données provenant d’un seul site, nous croyons qu’il serait nécessaire de la tester de manière plus générale, avec des données provenant d’autres endroits. De cette manière, elle pourrait ensuite être intégrée aux modèles de surface continentale, ce qui permettrait d’inclure un effet réaliste de l’arbustation actuelle et future de l’Arctique sur les scénarios climatiques locaux et globaux.
Arctic warming is causing an expansion of deciduous shrubs in the Arctic tundra biome. By modifying albedo, shrubs affect the temperature of the atmosphere, snowpack and permafrost, potentially increasing permafrost thawing and snow melting, and forming a powerful feedback to global warming. The most prominent impact of shrubs is a reduction of surface albedo when dark branches protrude above the bright snow surface. Additionally, complex snow-shrub interactions modify snow redistribution during windy conditions and increase snowmelt rates during warm spells. Thus, snow over shrub-covered tundra may have different physical and optical properties, leading to further modification of surface albedo. Finally, shrub branches buried in snow may still have an impact on the radiation budget because they can absorb light rays which generally penetrate deeper than 10 cm into the snowpack. To study and quantify the snow-shrub-light interactions, we collected a unique dataset comparing snowpacks with and without shrubs. For every site sampled, we measured in situ spectral albedo (400–1080 nm) and recorded snow physical properties and irradiance profiles. These data were acquired in a low Arctic site near Umiujaq, Northern Quebec, Canada (56° N, 76° W), during several field campaigns in autumn and winter. Based on these field data and a dataset of branch sizes and vertical distribution, a simple yet accurate parameterization for modeling albedo of mixed snow-shrub surfaces was developed and validated. This new parameterization had an accuracy of 3 %, can be used in a predictive way, and is easy to implement in earth system models. We uncovered important insights on snow-shrub-light interactions. Surface darkening by protruding branches was wavelength-dependent, and decreased albedo early in the snow season by 55 % at 500 nm and 18 % at 1000 nm. Changes in snow physical properties that were significant enough to impact albedo only occurred in conjunction with extreme weather events like after blizzards or during warm spells. Thus, the direct impact of darkening from shrubs likely dominates over the indirect impact from changes in snow physical properties, however the latter may gain in importance if extreme weather events become more frequent as Arctic warming progresses. The impact of buried branches was very localized, increasing snow melting during warm spells and enhancing snow metamorphic processes early in the season in the direct vicinity of branches. However, quantifying the impact of buried branches on the radiation budget was challenging due to their highly localized effect and because of high black carbon concentrations in the snowpack at our study site, which reached 185 ng g-1. We suggest that future research test the parameterization developed here more broadly, as this study was based on data from just one study site. The parametrization can then be implemented into land surface models, allowing for reliable estimates of the effect of current and projected Arctic shrubification on global and regional warming.

Les etapes majeures de la dynamique vegetale au cours des 15 derniers millenaires sont presentees en soulignant le role des differents facteurs geographiques, climatiques et historiques. L'etude est basee sur le choix de 17 petits lacs et tourbieres regulierement etages entre 340 m et 2370 m dans une aire restreinte (50 km60 km), incluant l'extremite septentrionale du massif de belledonne, le massif de la vanoise et le massif de beaufort, et secundo sur l'association de l'etude pollinique des sediments (dont 30 niveaux ont fait l'objet de datages #1#4c), et d'une recherche de macrorestes. Cette approche methodologique a permis de montrer: l'effet precoce de l'altitude sur la dynamique vegetale des le dryas ancien; la sur-representation des pins au-dessus de 1330 m et l'absence de macrorestes au-dessus de 1000 m, infirmant l'existence d'une pinede d'altitude pendant l'optimum climatique tardiglaciaire; la variabilite de l'enregistrement de la pejoration climatique du dryas recent en fonction de l'altitude, soulignee par le developpement a basse altitude des aulnes (alnus glutinosa et alnus incana). Cette decouverte implique une reinterpretation des diagrammes polliniques de basse altitude des regions voisines et une correction du schema de repartition paleogeographique du genre alnus; le developpement optimal de betula au debut de l'atlantique entre 1500 m et 1800 m et la presence de pinus aux altitudes superieures et dans les sites internes a partir de l'atlantique; la mise en place recente (subatlantique) de l'etagement actuel de la vegetation resultant d'une substitution d'abies et de pinus respectivement par picea et larix. Au total, l'etude des variations locales de la dynamique vegetale a l'echelle du massif s'impose avant toute comparaison entre regions. Dans cette optique, le datage des macrorestes vegetaux terrestres par a. M. S. Presentant le double avantage de dater la presence effective d'une espece et de minimiser les distorsions liees au datage de sediment, doit etre preconise

Alors que le multiculturalisme de la société urbaine australienne est largement mis en avant dans les images diffusées hors du pays, le caractère biculturel de la brousse est souvent gommé : on l'imagine aborigène ou non aborigène. Or l'histoire des paysages dans la région du golfe de Carpentarie montre que le "bush" résulte d'un ensemble complexe de pratiques de l'espace aboutissant à la superposition d'un "bush" à la fois aborigène, pastoral et minier. L'étude des journaux des explorateurs éclaire la genèse du paysage actuel matérialisée par l'arrivée des éleveurs dans les "PLaines des Promesses" dès 1864. Par la suite, la succession des fronts pionniers organise progressivement l'espace en y excluant les Aborigènes. Mais depuis vingt ans, l'évolution favorable de leur statut dans la société remodèle le partage géographique de la brousse en redessinant le "bush" aborigène. Grâce aux nouvelles lois foncières des années 1990, les trois "bush" deviennent encore plus étroitement imbriqués
Even though the multiculturalism of the Australian urban society diffused overseas, the bicultural aspect of the bush is often forgotten : the Australian bush is whether Aboriginal, whether non-Aboriginal. .

Les composés organiques volatils biogènes (COVb), majoritairement émis par la végétation, favorisent la pollution à l’ozone en présence d’oxydes d’azote (NOx). En région PACA, les formations arbustives méditerranéennes (ou matorrals) occupent une grande surface et sont fortement émettrices de COVb. Cependant, elles étaient mal décrites dans le modèle CHIMERE qui sert à la prédiction de la pollution à l’ozone. L’objectif de ce travail a été d’améliorer leur prise en compte en s’intéressant aux principaux paramètres de la modélisation des émissions de COVb : la répartition des espèces, leurs biomasses foliaires et leurs facteurs d’émission. D’abord, la composition floristique des matorrals a été étudiée in-situ, afin d’établir une typologie basée sur les espèces dominantes qui a servi de référence pour cartographier les matorrals par classifications supervisées d’images satellites. Ensuite, des méthodes non destructives d’estimation de la biomasse foliaire ont été mises au point afin d’obtenir les estimations ponctuelles nécessaires à la réalisation de cartes de variabilité spatiale de la biomasse foliaire des principales espèces. Par ailleurs, à partir d’une synthèse bibliographique et de mesures in-situ des émissions de COVb, il a été possible d’améliorer les facteurs d’émission des principales espèces arbustives, mais également de montrer que la saison et le type de substrat influencent les émissions de monoterpènes de Cistus monspeliensis, une espèce arbustive très répandue en région méditerranéenne. Enfin, nous avons testé l’influence de données affinées pour les matorrals, pour la prévision des émissions de COVb et de la pollution à l’ozone avec le modèle CHIMERE. Les améliorations apportées induisent une augmentation des émissions de COVb (+6 à +10%), qui se répercute sur la production d’ozone (+2 à +8%). L’utilisation d’une formation type par département semble donner des résultats similaires à ceux qui sont obtenus en prenant en compte une variation kilométrique des matorrals. La présence de NOx étant indispensable pour la production d’ozone, la variation de la concentration d’ozone est donc essentiellement observée dans la zone Berre-Aix-Marseille
Biogenic volatile organic compounds (BVOC), mainly emitted by vegetation, contribute to ozone pollution in presence of nitrogen oxides (NOx). In the PACA region, shrublands cover large areas and are strong BVOC emitter. However, they were poorly accounted in the chemistry-transport model CHIMERE used for ozone pollution forecast. This study aims to improve their integration in CHIMERE through three main components: the spatial distribution of the main shrub species and of their foliar biomasses and updated of emission factor. First, species composition of shrubland was studied in order to derive a typology based on dominant species. This typology was used to map shrublands using supervised classifications of remote sensing data. Second, non-destructive methods for foliar biomass estimation were defined. Local estimations of foliar biomass were carried out and used to map the main species biomass spatial variability. Then, emission data available in literature were reviewed and summarized in order to improve emission factor data. Besides, measurement carried out on field showed significant season and soil effect on monoterpene emissions of Cistus monspeliensis, a widespread shrub in Mediterranean area. Finally, the effect of shrubland refinement in BVOC emissions and ozone forecast was test in CHIMERE. It appears that shrubland refinement lead to increase of BVOC emission (+6 to +10%) resulting in increased ozone production (+2 to +8%). One shrubland per administrative department seems to give similar results to those obtained using a gridded variability of shrublands at 1Km scale. COVb need to be mixed with NOx to produce ozone, therefore the variation of ozone level is mainly observed in the Berre-Aix-Marseille area

L’analyse de photographies de la région de la rivière Boniface (Nunavik) a montré une forte expansion du couvert arbustif entre 1957 et 2008. L’objectif principal de ce projet était de déterminer si cette expansion est observable dans les assemblages polliniques récents des sédiments lacustres de cette région. Pour ce faire, une analyse pollinique à fine résolution temporelle a été effectuée sur les sédiments de deux lacs. Les pourcentages polliniques du bouleau glanduleux, la principale espèce responsable de la densification du couvert arbustif, sont plus élevés dans les sédiments récents de ces lacs. De plus, les influx polliniques calculés à l’aide de la datation au 210Pb montrent une augmentation des genres Betula et Alnus depuis environ 1975. Ces influx polliniques doivent toutefois être interprétés avec prudence en raison de difficultés liées à l’élaboration de la chronologie des sédiments. L’analyse pollinique à fine résolution semble néanmoins permettre de détecter l’expansion récente des arbustes.

Avec l'augmentation des sécheresses dans les forêts tempérées, la gestion sylvicole envisage de réduire la densité des peuplements adultes pour limiter le déficit hydrique. Cependant, la réduction de la canopée arborée augmente le rayonnement dans le sous-bois et permet le développement de la strate herbacée monopoliste. Nos objectifs étaient de caractériser l'évapotranspiration (ETu) de 4 herbacées monopolistes (Molinia caerulea, Calluna vulgaris, Pteridium aquilinum and Rubus sp.) et de quantifier leur impact sur la teneur en eau du sol (SWC) dans des peuplements de Quercus petraea. L’ETu des quatre herbacées cultivées en pot a été quantifiée en conditions semi-contrôlées caractérisées par deux niveaux d’éclairement relatif et 3 niveaux de SWC. In situ, le SWC, le microclimat et l’ETu de P. aquilinum et M. caerulea ont été mesurés sur 20 dispositifs dans les peuplements forestiers de Q. petraea présentant un gradient croissant de LAI. Chaque dispositif était subdivisé en 2 placettes, l’une était désherbée et l'autre enherbée. M. caerulea et C. vulgaris ont une faible régulation de leur ETu alors que P. aquilinum et Rubus sp. ont une stratégie conservatrice face au stress hydrique. SWC diminue plus rapidement quand le LAI de la strate herbacée augmente, ce qui est directement lié à l’ouverture du couvert arboré avec une valeur seuil de LAI de la strate arborée à 2-3, sous laquelle la contribution de la strate herbacée à l’évapotranspiration du peuplement pourrait compenser la diminution de celle de la strate arborée.Ces résultats montrent la nécessité de considérer la végétation du sous-bois dans la gestion sylvicole notamment lorsque la ressource hydrique est limitante. Ainsi, la réduction de la densité de la strate arborée doit être un compromis entre la réduction de la surface foliaire des arbres pour réduire l’ET, et le maintien d’une densité suffisante de la strate arborée pour limiter la croissance et l'ETu de la végétation du sous-bois
In the context of ongoing increase of drought in temperate forests, forest managers consider the reduction of stand density to limit soil water depletion. The reduction of tree canopy density increases light below canopy and allows the development of monopolistic understorey vegetation. Our objectives were to characterize the evapotranspiration (ETu) of common understorey plants (Molinia caerulea, Calluna vulgaris, Pteridium aquilinum and Rubus sp.) and to quantify their impacts on soil water content (SWC) in mature oak stands (Quercus petraea).A first experiment was set up in a greenhouse where the 4 understorey species were potted and subjected to 2 levels of light transmittance and 3 levels of SWC. Microclimate and ETu were monitored. A second experiment was carried out on 20 plots (10 with M. caerulea and 10 with P. aquilinum) in oak stands with contrasted LAI. On each plot, two circular areas were set up, one weeded and the other untouched. SWC, microclimate and ETu were monitored.M. caerulea and C. vulgaris are more water spenders, whereas P. aquilinum and Rubus sp. are more water savers under water stress. Soil water depletion was faster with increasing understorey vegetation LAI, which was directly linked to tree canopy opening with a threshold of tree LAI of 2-3 below which the understorey contribution could offset the reduction of tree ET. The experimentations showed that the relative contribution of understory vegetation in the ecosystem water balance is significant, and depends on SWC and on the understorey species identity. These results show the necessity to consider understorey vegetation in forest management when water availability is an issue. Lower tree canopy density could increase the understorey ETu and soil water stress for trees. From a management perspective, thinning should be designed as a compromise between the reduction of tree leaf area to reduce ET, and maintaining sufficient tree canopy to restrict the growth and ETu of understorey vegetation

Dans les régions arides du Bassin Méditerranéen, les épisodes de sécheresse sont répétés. L'irrégularité du régime pluviométrique et l'influence de l'Homme sur ce milieu, perturbent sérieusement la dynamique des formations végétales. La désertification est induite par la surexploitation des ressources naturelles déjà fragilisées (rive Sud), et l'augmentation de la fréquence des incendies, après l'abandon des cultures (rive Nord). Ce travail se propose d'uniformiser l'étude par l'utilisation des données homogènes disponibles à l'échelle du globe et réparties sur de longues périodes pour mieux prendre en charge les études de diagnostics et de suivi de ces phénomènes. Ce sujet a été abordé à une échelle globale, celle de la sous-région du Bassin Méditerranéen, pour les données à basse résolution ; et à une échelle locale sur un ensemble de zone-tests, pour les moyennes et fines résolutions. Tous les paramètres dérivés des indices de végétation NDVI et des séries pluviométriques sont intégrés comme des variables et sont traités dans le SIG. Leur combinaison génère une nouvelle couche qui cartographie les grands groupements végétaux fonctionnels (GGVF). A moyenne résolution, le travail a porté sur la classification de la carte de végétation de MODIS (500M) qui a servi à la validation de la carte GGVF. La réalisation de deux cartes des unités topographiques "PEA" à partir des modèles numériques du terrain "MNT" nous a aidé à échantilloner en éliminant les effets de bordures. L'analyse spatio-temporelle des stades d'évolution de la végétation a permis de détecter des réponses par type de PEA et a mis en évidence l'action anthropique sur la dégradation des sols et de la végétation
In the arid and semi-arid areas of the Mediterranean basin, repeated episodes of dryness, the irregularity of the pluviometric mode and the influence of mankind on his environment, expressed either by the overexploitation of its already weakened resources (Southern bank), or their abandonment (Northern bank), seriously disturb the dynamics of the vegetation formations and induce harmful processes for the environment such as the increase of the frequency of the fires (Northern bank) or the turning into a desert (Southern bank). We suggest in the present thesis a method which consists of a diagnosis generalized within all the area, and identification of the functional vegetal biomass groupings GGVF, starting from data available on Internet. All the previous parameters are integrated like layers of information or variables and are dealt in the Geographical Information System (GIS). Their grouping to a number of classes easy to interpret is a new layer charting major vegetal groupings functional GGVF. With average resolution, the work concerned the classification of the chart of vegetation (THB) of MODIS as well as the realization of two charts of great topographical sets PEA starting from the DEM. Chart THB was used for the validation of our chart GGVF and charts PEA helped to locate properly the pieces of sampling by the elimination of the edges effects on the Landsat images with finer resolutions. Space-time analysis of the stages of evolutions is starting from the calculation of SAVI, detected answers by type of topographical units PEA and also allowed the description of the contribution of the anthropic component on the vegetation and impoverishment of the soil

D'apres la theorie du patch dynamics concept (pdc), les communautes vegetales aquatiques des bras morts frequemment perturbes par les crues du rhone devraient etre plus diversifiees et se retablir plus rapidement que celles des bras morts rarement perturbes, grace a des especes aux strategies de colonisation rapide. Un test experimental de cette hypothese a ete effectue en mesurant les vitesses de retablissement des communautes vegetales de trois bras morts, grace a des perturbations experimentales sur des placettes de quelques metres carres. Les resultats confirment l'hypothese et sont coherents avec un test statistique du modele du pdc realise en utilisant les donnees acquises sur 42 especes vegetales aquatiques du haut rhone. Celui-ci demontre une forte relation entre les traits biologiques et l'utilisation de l'habitat par les differentes especes et confirme partiellement les previsions du modele sur les tendances des traits biologiques et la richesse specifique en fonction de l'heterogeneite de l'habitat. L'etude de l'influence de la periode a laquelle se produit la perturbation sur le retablissement des communautes vegetales a montre que les effets de la perturbation sont plus importants lorsqu'elle a lieu l'ete, au moment ou le developpement de la vegetation est maximal. En revanche l'influence sur les especes varie en fonction de leur phenologie et de leurs traits biologiques. La recolonisation de placettes decapees experimentalement se fait par deux modalites principales: certaines especes envahissent les zones perturbees par effet bordure (multiplication vegetative des plantes non endommagees situees en bordure des zones perturbees) ; d'autres, par dispersion de propagules, colonisent les placettes de facon aleatoire. Certaines especes presentent des patrons de recolonisation intermediaires. Un modele de recolonisation a ete developpe et confronte aux resultats experimentaux. Tous ces resultats sont confrontes a une synthese bibliographique concernant les strategies de reproduction, dispersion et competition chez les plantes aquatiques

Dans les régions tropicales, l'ozone troposphérique, est à la fois contrôlée par des mécanismes photo-chimiques et dynamiques. L'objectif de ce travail est, à partir d'une approche climatologique basée sur des données de radiosondages (Réunion et Irene-Afrique du Sud-), des données avions (MOZAIC), des données satellites (NOAA) et des données de modèles (NCEP et ECMWF), d'évaluer l'importance et les rôles respectifs des différents mécanismes mis en jeu. Dans ce but plusieurs méthodes de télédétection, utilisant les données des satellites NOAA ont été développées. Leur mise en oeuvre a permis la détermination des périodes et des zones affectées par les feux de végétation produisant de forts développements de panaches de fumées (septembre pour le Sud-Est africain et octobre-novembre pour Madagascar), et également la détermination des zones de convection (octobre pour le Sud-Est africain et fin octobre- novembre pour Madacascar). Les résultats obtenus sont utilisés pour analyser l'origine des variations saisonnières d'ozone au-dessus du site de La Réunion. L'ozone troposphérique durant les années 1993 et 1995 montrent les caractéristiques très différentes et font l'objet de deux cas d'études : 1993 étant une année typique et 1995 l'année atypique. L'étude de l'année 1993 souligne l'importance de la présence des zones de convection à proximité des régions sources. Au mois d'août, pendant la saison sèche, seule la couche moyenne est contaminée en ozone. En revanche, en fin de saison des feux et début de la convection, toute la troposphère libre est contaminée avec une concentration de l'ordre de 100 ppbv d'ozone. Les radiosondages obtenus en 1995 présentent des concentrations d'ozonetroposphérique beaucoup plus fortes. Le cas d'étude du 25 août présente de ce point de vue un intérêt particulier, car l'ozone y atteint plus de 200 ppbv dans toute la troposphère. Une analyse dynamique montre que, si pendant cette période on n'observe pas de sévère pertubation d'origine dynamique au-dessus de la Réunion, il y a contribution des sources éloignées de différentes nature : des feux de végétation d'une part et des intrusions stratosphériques d'autre part (Afrique du Sud). Ce travail a permis de montrer que l'origine des variations saisonnières de l'ozone troposphérique au-dessus de l'océan Indien n'est pas simple, car il faut tenir compte à la fois des sources anthropiques et des perturbations, tropicales et latitudes moyennes, à proximité du site ou à distance.

L'objectif de notre étude est de développer des méthodologies permettant d'intégrer un modèle de processus de surface et des mesures satellitales pour reproduire l'évolution de la croissance de la végétation et les bilans d'eau et d'énergie en zone semi-aride. L'approche de cette étude est basée sur le couplage entre un modèle de flux de surface incluant un fonctionnement dynamique de la végétation et des observations satelittales dans les domaines visible et thermique à moyenne résolution spatiale et à haute répétitivité temporelle. Le couplage avec les observations satelittales est réalisé en appliquant deux méthodes d'assimilation. Une première méthode dite de calibration consiste à appliquer une minimisation de la différence entre les variables simulées et observées sur une simulation globale par ajustement des paramètres d'entrée du modèle couplé. Une seconde méthode est une méthode d'assimilation séquentielle qui consiste à actualiser les variables de sortie du modèle en tenant compte des erreurs associées au modèle et aux observations, à chaque fois qu'une observation est disponible. La succession des phases de calibration et d'assimilation séquentielle dans le domaine visible permet d'obtenir de bonnes estimations des variabilités spatiales et interannuelles d'indice foliaire et des bilans d'eau et d'énergie aux échelles locales. Dans le domaine thermique des mesures au sol de température radiative ont aussi servi à l'étalonnage du modèle couplé. Au niveau spatial, l'utilisation de la température de surface issue du capteur AVHRR demande des études approfondies pour éliminer certains problèmes comme l'hétérogénéité saptiale. Les développements de techniques d'assimilation d'observations satelittales dans les modèles de processus de surface sont des outils nouveaux et intéressants pour un meilleur contrôle des trajectoires des modèles aux échelles régionales.

La déprise agricole a favorisé l'embroussaillement des zones marginales, ce qui en déprécie la ressource et la biodiversité. Les politiques agri-environnementales invitent les éleveurs à préserver la biodiversité et évoquent le recours au pâturage pour gérer la fermeture de ces milieux, mais les documents d'objectifs manquent de références mobilisables par les acteurs du monde agricole. A cet effet, mon objectif de thèse était de concevoir un modèle des interactions entre le comportement alimentaire d'ovins et la dynamique démographique d'une espèce ligneuse dominante (Cytisus scoparius). Pour articuler ces processus, mon modèle repose sur: la création de catégories démographiques définies par le comportement alimentaire, la spatialisation démographique déterminant l'accessibilité de la ressource, l'influence de la ressource herbacée sur le comportement alimentaire. Les données démographiques issues d'expérimentations in situ ainsi que les connaissances sur le comportement alimentaire et sur les pratiques pastorales ont permis de paramétrer mon modèle. J'ai ensuite développé un outil de simulation sous CAPSIS pour prédire la dynamique de colonisation du ligneux et tester l'impact des modes de pâturage. Mon modèle montre l'importance de la spatialisation dans la stratégie de la population dominante, la diversité des impacts du pâturage en fonction des organes consommés et le rôle des modes de pâturage sur la dynamique de cette population. Cette thèse souligne l'intérêt d'une démarche pluridisciplinaire entre écologie et sciences biotechniques pour répondre à un objectif de lutte contre l'embroussaillement par le pâturage
The decline of agriculture has hastened the invasion of small shrubs in marginal areas, lowering the value of forage and of biodiversity. European environmental policies have then encouraged farmers to preserve biodiversity and to use pastoral practices allowing the management of inherited value areas, but current recommendations are inadequate for practical use. With this aim, the objective of my PhD was to design a model of the interactions between the eating habits of sheep and the population dynamics of invading shrub species (Cytisus scoparius). To link these processes up, my model is grounded on: the creation of demographical categories specified by their eating habits, the demographical spatialization determining the accessibility of the resource, the influence of herbaceous resource upon eating habits. The demographical data stemmed from experiments carried out on broom moors over a sheep farm, as well as the knowledge of eating habits and of pastoral practices. My model shows the importance of spatialization in the demographical strategy, the diversity of impacts of grazing according to consummated organs, and the role of grazing plans on population dynamics. This PhD underlines the interest of pluridisciplinary reasoning between ecology and biotechnical sciences to answer the aim of controlling shrub encroachment by grazing

La teledetection dans les domaines visible, infra-rouge thermique et micro-ondes peut donner acces a des parametres cruciaux pour comprendre les interactions surface-atmosphere a differentes echelles de temps et d'espace. Si ces phenomenes sont relativement bien maitrises dans les regions temperees, il n'en est pas de meme dans les zones arides et semi-arides. Dans ce travail, nous avons developpe un modele de transfert couple de masse et de chaleur. Les equations du bilan de masse et de chaleur sont resolues numeriquement dans les differentes couches du sol, la fermeture a la surface se fait par le biais des equations de bilan energetique et hydrique. L'approche que nous avons adoptee, consiste a separer la contribution du sol de celle de la vegetation aux differents processus d'echanges de chaleur et d'eau. Ensuite, nous avons pondere leur contribution relative aux differents flux/parametres de surface en utilisant le pourcentage du couvert. Une premiere validation locale de notre modele a ete effectuee en utilisant des donnees acquises pendant l'experience interdisciplinaire monsoon'90 (nasa multiaircraft experiment, tombstone-arizona, 1990). Le modele a ete capable de reproduire correctement les temperatures et les flux de surface observes. Ce travail represente donc un point de depart pour la quantification des processus d'echanges dans le systeme sol-vegetation-atmosphere en zones arides et semi-arides. Cependant, des etudes ainsi que des donnees supplementaires sont necessaires afin qu'il puisse etre valide a plus grande echelle

L'étude de la dynamique végétale et anthropique des zones humides d'Algérie du nord-est, a été menée à partir d'une démarche basée sur la rétro-observation et utilisant la palynologie comme principal outil.Ainsi, l'étude multi-proxy de cinq séquences sédimentaires étayées par 9 datations radiocarbones et l'exploitation de référentiels polliniques contemporains destinés à définir une liste de taxons polliniques indicateurs de l'anthropisation permettent de reconstituer la dynamique de la végétation et de la diversité végétale passée au cours des derniers siècles dans des régions où les données paléobotaniques étaient inexistantes (exception faite pour la Numidie). Les données paléoécologiques acquises permettent d'écrire pour le secteur biogéographique Kabylie-Constantinois-Numidie une histoire de la végétation locale, de la biodiversité passée et de la dynamique environnementale des zones humides. L'ensemble de ces données pouvant être mobilisées dans le cadre de politiques contemporaines de gestion des zones humides, pour la restauration des habitats disparus ou la réintroduction d'espèces localement éteintes. Les résultats acquis, qui documentent pour l'essentiel une période récente ne remontant pas au delà du XVII° siècle, indiquent une activité humaine intense et marquée par le poids de l'agro-pastoralisme mais dont l'impact sur les écosystème et en particulier les mares temporaires est variable selon les secteurs et n'entraine pas nécessairement de dégradation majeures sur les communautés végétales ou leurs capacités de résilience. Dans une optique de gestion conservatoire, cette prise en compte des dynamiques passées des zones humides est fondamentale et peut constituer un outil essentiel pour définir les priorités de conservation.

L'objectif de cette thèse a été de mesurer comment les modifications des régimes hydrologiques, plus particulièrement les exondations, régissent 1) certains aspects du fonctionnement des zones humides, 2) l'organisation et la dynamique à court terme des communautés végétales aquatiques et 3) la survie et la réponse plastique des végétaux aquatiques. Cette thèse aborde les questions à des échelles spatio-temporelles différentes. Premièrement, à l'échelle de la décennie, j'ai mesuré la conséquence de la baisse de la hauteur d'eau des zones humides péri-fluviales sur leur physico-chimie. Deuxièmement, à l'échelle de la saison, j'ai mesuré l'influence des caractéristiques sédimentaires des zones humides sur la réponse à court terme des communautés végétales à l'exondation. Enfin, à l'échelle de quelques semaines, je me suis intéressée à l'aptitude des espèces d'angiospermes aquatiques à mettre en place un ajustement plastique face à l'exondation, en conditions expérimentales de laboratoire et in situ, j'ai recherché les déterminismes de cette réponse (écologiques, morphologiques, phylogénétiques). En termes de caractéristiques physico-chimiques des eaux de surface, l'étude sur 15 ans de la dynamique de zones humides péri-fluviales subissant des exondations, ne conclue pas, comme cela est habituellement décrit dans la littérature, à une augmentation de la teneur en nutriments de la masse d'eau, mais plutôt des changements suggérant des variations du fonctionnement hydrogéologique des zones humides, en faveur d'une plus grande influence de la nappe de versant dans leur alimentation. La réponse in situ des communautés végétales à l'exondation diffère selon le type de sédiment. La résistance et la résilience des communautés décroissent toutes deux avec la capacité de rétention d'eau du sédiment. La capacité des plantes aquatiques à tolérer l'exondation, en conditions expérimentales, semble différer selon leur position phylogénétique, mais pas selon leur forme de croissance (rosettes ou caulescentes)
The objective of this thesis was to measure how changes in hydrological regimes, particularly dewatering govern 1) aspects of the functioning of wetlands, 2) the organization and short-term dynamics of aquatic plant communities and 3 ) survival and plastic response of aquatic plants. This thesis addresses issues at different spatial and temporal scales. First, at the decade scale, I measured the effect of water-level decreases in riverine wetlands on their physico-chemistry characteristics. Second, at the season scale, I measured the influence of sedimentary characteristics of wetlands on short-term response of plant communities to dewatering. Finally, at the scale of a few weeks, I was interested in the ability of aquatic angiosperm species to develop a plastic adjustment to dewatering, in experimental laboratory conditions and in situ, and I looked determinism of this response (ecological, morphological, phylogenetic). In terms of physico-chemical characteristics of surface waters, the 15- year study of the dynamics of riverine wetlands undergoing dewatering, not reached, as is usually described in the literature, with an increase of water body nutrient contents, but rather changes suggesting variations of the hydrogeological functioning of wetlands in favor of a greater influence of the hillslope groundwater table in their water supply. In situ response of plant communities to dewatering differs according to sediment type. Both, resistance and resilience of communities decrease with the sediment water retention capacity. The ability of aquatic plants to tolerate dewatering, in experimental conditions, seems to differ according to their phylogenetic position, but not according to their growth form (rosettes or caulescentes). Species tolerating dewatering show phenotypic adjustments such as denser aerial organs and high plasticity of the leaves, which may explain the maintenance of a similar growth rate in terrestrial and aquatic conditions in these species

La préservation de la qualité de l’eau est un enjeu majeur du 21ème siècle notamment avec l’augmentation de la population humaine. Or les rejets de stations d’épuration représentent un risque de pollution du milieu récepteur, notamment en azote et phosphore, aux effets néfastes pour la santé et l’environnement. C’est pour limiter cette pollution que les zones tampon végétalisées (ZTV), systèmes d’infiltration ou d’écoulement des effluents, plantés d’espèces végétales, ont été développées. Cette étude a pour objectif principal de mieux comprendre les transferts de nutriments dans ce type de système. L’impact des différents compartiments –Sol, végétation, microflore- a été étudié dans deux ZTVs de type « noues » situées en aval de stations d’épuration végétalisées en activité et dans une zone expérimentale aux modalités contrôlées. Cette étude a démontré l’importance de l’hydraulique du site, de la texture du sol et de la surface de la zone dans l’efficacité de rétention des flux d’eau et nutriments. L’impact du compartiment microbien dépend en grande partie du temps de rétention hydraulique lié à la surface de la ZTV, et du taux d’oxygénation de l’effluent. La végétation permet une amélioration de l’activité microbienne mais son rôle dans la rétention et l’élimination des nutriments s’avère mineur au regard des quantités en nutriments apportés. Le sol est le compartiment majeur de rétention du phosphore, même si une saturation rapide du sol en phosphore pourrait limiter cette potentialité. Ces observations ont permis de mettre en évidence une variabilité de l’efficacité des ZTVs dans la rétention de l’eau et des nutriments. Cette variabilité peut d’ores et déjà être minimisée par des mesures d’aménagement et de gestion. L’étude des transferts de nutriments mérite d’être approfondie et étendue à tous les types de ZTV
The conservation of water quality is a major issue in the 21th century in particular with the increase in the human population. Water-treatment plants rejections represent a risk of pollution of the receiving environment, in particular in nitrogen and phosphorus, with fatal effects for the health and the environment. It is to limit this pollution that the vegetated buffer zones (VBZs), systems of infiltration, where water and nutrients retention are expected, were developed. This study has for main objective to better understand the transfers of nutrients in this type of system. The impact of the various compartments - soil, vegetation, microflora- was studied in two VBZs ditches type, situated downstream to vegetated water-treatment plants in service and in an experimental zone with controlled modalities. This study demonstrated the importance of site hydraulic, soil texture and VBZ surface in effectiveness of water and nutrients retention. The impact of microbial compartment depends largely on the hydraulic retention time bonds to VBZ surface and oxygenation rate of the effluent. Vegetation allows microbial activity improvement but its role in nutrients retention and removal is minor because of high quantities brought by effluents. The soil is the major compartment in phosphorus retention, although a rapid saturation of soil phosphorus could limit this potential. These observations demonstrate variability in the effectiveness of VBZ in water and nutrients retention. This variability could be minimized by planning and management measures. The study of nutrients transfers deserve to be further study and extended to all types of VBZ

Cette étude porte sur la caractérisation des paysages agraires en Bretagne par télédétection en relation avec la variabilité interannuelle du climat. Quatre régions d'environ 900 km2 sont sélectionnées sur une scène Landsat et analysées à cinq dates différentes : 27 juin 1976, 11 septembre 1977, 17 avril 1981, 18 avril 1984 et 17 août 1984. Une cartographie des types de paysages servant de référence pour chaque région lors de l'interprétation des données est élaborée par photo-interprétation. Les caractéristiques physiques de chaque région, les données du remembrement et de l'économie agricole sont analysées pour les grands secteurs de paysages rencontrés : bocage, mixte ou ouvert. Apres avoir exposé les principes théoriques de la télédétection (réponse spectrale des végétaux) et l'évaluation de l'état global de l'humidité des sols lors des enregistrements, l'analyse des données brutes met en évidence des secteurs paysagers distincts et une variabilité saisonnière de leurs réponses spectrales. Après l'analyse d'histogrammes simples et bidimensionnels des données corrigées, la séparation numérique des types de paysage s'avère délicate à réaliser. Des indices de végétation traduits en équidensités colorées donnent des images comparables aux cartographies obtenues par photo-interprétation et soulignent les zones à risque vis-à-vis de la sécheresse
This study deals with characterisation of landscapes in Brittany by remote sensing in relation with the fact that the climate varies from one year to another. Four regions of approximately 900 square kilometres (kms) are selected on a Landsat scene and analysed at five different dates : June the 27th of 1976, September the 11th of 1977, April the 17th of 1981, April the 18th of 1984, and august the 17th of 1984. A map of different types of landscape is elaborated by photo interpretation, being a reference to each region; it is used for interpretation of data. The physical description of each region, their agricultural economy and regrouping data are analysed for large areas of encountered landscapes: bocage, mixed landscape and open field. The study begins by a report on the theorical principles of remote sensing (vegetation spectral response) and the evaluation of humidity of soils at recording periods. Follows then the analysis of raw data which reveals areas of distinct landscapes having spectral responses which varies according to seasons. After analysing simple and bidimensionnal histograms on corrected data, the digital separation of different types of landscape occurs to be difficult to produce. Vegetation index translated in colored equidensity gives images comparable to maps obtained by photo-interpretation, and underlines the risky areas as far as dryness in concerned

Cette thèse aborde le potentiel de la télédétection en tant qu'outil pour la détection automatique de la Flavescence dorée (FD) de la vigne. L'approche repose sur l'analyse des variables (bandes spectrales, indices de végétation et paramètres biophysiques) calculables à partir des images multispectrales à très haute résolution (10 cm) acquises par drone pendant la période d'expression maximal des symptômes. L'analyse de la performance de discrimination des variables est réalisée à partir d'une méthode supervisée basée sur la courbe ROC. Les zones d'entrainement et de validation utilisées dans cette étude ont été acquises sur 14 parcelles situés dans le sud de la France. La performance des variables a été testée sur trois échelles d'analyse (par parcelle, par cépage et par couleur) et pour deux niveaux d'analyse. Le premier niveau d'analyse repose sur le potentiel des variables utilisées dans la détection des zones symptomatiques de la Flavescence dorée des zones asymptomatiques. Le deuxième niveau d'analyse consiste à tester la performance des variables dans la discrimination spécifique la Flavescence dorée (cépages noirs) en faisant une distinction avec les maladies du bois. À l'issue de ces expériences, dans un point de vue méthodologique les résultats ont permis de mettre en évidence (1) une plus faible performance de discrimination pour la discrimination des zones symptomatiques de FD des zones symptomatiques des maladies du bois plus particulièrement à l'échelle par couleur ; (2) la présence des pixels mixtes mal classés plus particulièrement dans les bords des rangs de vigne et (3) une faible discrimination des zones symptomatiques (FD ou MB) avec une proportion du feuillage symptomatique faible (niveau d'infection). Dans un point de vue thématique les résultats obtenus ont mis en évidence les différences dans l'intensité de la coloration anormale des feuilles atteintes de Flavescence dorée en fonction de l'année et leur lien avec la teneur en chlorophylles et anthocyanes des feuilles. Les perspectives ouvertes par ces travaux concernent la création d'un indice spécifique à la Flavescence dorée en fonction de la couleur du cépage (noir ou blanc) ou l'intensité dans la coloration des feuilles (faible ou forte) identifiés à partir des données hyperspectrales et l'amélioration du masquage des pixels mixtes à partir des algorithmes complexes qui prennent en compte la répartition spatiale des pixels dans le feuillage de vigne
This work investigates the potential of remote sensing as a tool for the automatic detection of Flavescence dorée (FD) grapevine disease. The approach is based on the analysis of variables (spectral bands, vegetation indices, and biophysical parameters) computed from high resolution (10 cm) multispectral images and acquired by Unmanned Aerial Vehicle (UAV) during the period of maximum expression of symptom. The analysis of the variables discrimination performance is evaluated by a supervised method based on the Receiver Operating Characteristic curve (ROC curve). The training and validation areas used in this study were acquired from 14 vineyards located in southern France. The performance of the variables was tested on three different scales of analysis (one by plot, by cultivar and by berry color). Two levels of analysis have been implemented. The first level involves the potential of variables to discriminate Flavescence dorée symptomatic vines areas from asymptomatic ones. The second level of analysis is related to test the performance of the variables for the specific discrimination of Flavescence dorée vines (for the red cultivars) and the discrimination from Grapevine Trunk Diseases (GTD). The results obtained showed (1) a lower discrimination performance for discrimination of FD symptomatic vines areas from GTD symptomatic ones, more pronounced on the color level; (2) the presence of misclassified mixed pixels especially in the edges of the rows of vines and (3) a low discrimination of symptomatic vines areas (FD or MB) with a low proportion of symptomatic foliage (level of infection). From a thematic point of view, the results obtained showed the differences in the intensity of leaf discoloration affected by Flavescence dorée by year and their link with the chlorophylls and anthocyanins content of the leaves. Future prospects for this work concern the creation of a specific Flavescence dorée index depending on the color of the cultivars (red or white) and the intensity of leaf discoloration (attenuated or marked), identified from the hyperspectral data and improving the masking of mixed pixels from complex algorithms that consider the spatial distribution of pixels in the vine foliage

La conservation des mares temporaires implique la connaissance, à la fois de leur fonctionnement et de leurs dynamiques temporelles, à court et long terme. La thèse, réalisée sur une mare temporaire du plateau gréso-quartzitique de Benslimane, s'organise en trois volets. (1) Le premier concerne la relation entre le pollen de surface et la végétation hydrophytique locale, dans le but d'établir un référentiel actuel pour l'étude paléoécologique de la mare. Les résultats obtenus montrent que la zonation de la végétation de la mare est correctement reconstruite à partir des enregistrements polliniques. Trois taxons clés (Isoetes velata-type, Myriophyllum alterniflorum, Ranunculus-type) peuvent être utilisés pour reconstituer la structure végétale passée. (2) Le second volet concerne l'histoire de la mare, en associant les données de la littérature et les données paléoécologiques obtenues à partir d'un sondage. Les résultats permettent de dater l'origine de la mare entre 1 million et 700 000 ans avant aujourd'hui. Ils témoignent de la conservation de la topographie régionale, par bilan sédimentaire négatif, jusqu'à environ 5000 cal. BP. A cette époque, le changement du fonctionnement morphogénétique de la mare, probablement lié au développement des pratiques agro-pastorales, a entraîné le comblement progressif de la mare. L'intensification des activités humaines constitue à moyen terme la principale menace concernant les mares du plateau de Benslimane, et par voie de conséquence, sur la préservation du plateau lui-même, que les mares protègent de l'érosion. (3) Le dernier volet apporte enfin un éclairage sur les processus mis en jeu dans la régénération de la végétation après micro-perturbations. Les résultats montrent une restauration rapide des microsites perturbés par dispersion proximale et effet de bordure. Toutefois, la dynamique de recolonisation reste liée aux conditions hydrologiques locales
Conservation of temporary pools implies the knowledge, about both their functioning and their temporal dynamics, on the short and the long term. The thesis, dealing with a temporary pool of the limestone-quartzite Benslimane plateau, is organised in three sections. (1) The first one concerns the relationship between the surface pollen and the hydrophytic vegetation, in order to establish a modern reference for the paleoecological study of the pool. The results show that the vegetation zonation is correctly reconstructed from the pollen records. Three key taxa (Isoetes velata-type, Myriophyllum alterniflorum, Ranunculus-type) may be used for reconstructing the past vegetation structure. (2) The second section deals with the pool history, by combining data from literature and palaeoecological data obtained from a sediment profile. Results allow dating the origin of the pool between 1 million and 700,000 years before today. They attest the conserv ation of the regional topography, by negative sedimentary balance, until ca. 5000 cal. BP. Then, the change of morphogenetic functioning of the pool, probably related to the development of agro-pastoral practices, resulted in the progressive filling of the pool. In the medium term, the intensification of human activities constitutes the main threat concerning the Benslimane pools, and consequently, on the conservation of the whole plateau, protected from erosion by pools. (3) The last section finally highlights the processes implied in the regeneration of the vegetation after micro-disturbances. The results show a fast restoration of the disturbed microsites by proximal dispersal and border effect. However, the recolonisation dynamics remains dependent on local hydrological conditions

La baisse des niveaux d’eau due aux changements climatiques affecte la végétation des milieux riverains. Le lac Saint-Pierre, au Québec, n’en fait pas exception. Cette étude a pour objectif principal de suivre l’évolution des communautés végétales des marais du lac Saint-Pierre entre 2000-2001 et 2015 afin de comprendre comment la composition en espèces végétales d’un milieu humide riverain se modifie en contexte de bas niveaux d’eau. Pour ce faire, les changements dans la composition végétale des milieux humides du lac Saint-Pierre ont été étudiés en comparant des relevés de végétation des années 2000 et 2001 à ceux effectués aux mêmes endroits en 2015. Au total, 147 espèces trouvées en 2015 dans 129 stations ont été analysées. L’élévation moyenne pondérée de chacune des espèces a été calculée pour chacune des périodes et comparée afin de mettre en lumière leur déplacement sur le territoire. Afin d’évaluer la progression des espèces introduites et indigènes, un modèle linéaire général sur un échantillon de 15 espèces représentatives a été réalisé. Les résultats montrent un déplacement des espèces facultatives (qui tolèrent l’assèchement du milieu) vers le centre du lac. Une augmentationdu couvert végétal des espèces exotiques a été observée, plus particulièrement pour Rorippa amphibia et Phalaris arundinacea. Ces changements ont été détectés sur une période de temps relativement courte, soit sur 15 années, et risquent d’avoir un impact important sur le fonctionnement de l’écosystème.

Les présents travaux ont tenté de répondre à la double problématique des excès de phosphore (P) et de matières organiques (MO) présents dans les eaux du lac de Ribou à Cholet, Maine-et-Loire, France et donc 50% sont avérés être d'origine anthropique. Nos travaux ont permis dans un premier temps de diagnostiquer les conséquences de ces excès de polluants à travers la réalisation d'inventaires floristiques qui ont montré qu'un ensemble caractéristique de macrophytes et dénommé Phalaridae (comprenant notamment la baldingère encore appelée faux roseau) démontrait la forte pollution du milieu d'étude. Les inventaires nous ont aussi permis de proposer des espèces autochtones comme potentiellement intéressantes pour l'aménagement de zones humides plantées, solution de restauration pour l'épuration du milieu. Ensuite, l'étude s'est focalisée sur la composition chimique et microbiologique des biofilms épiphytiques (biofilms portés par les macrophytes inventoriés et présents au niveau de leur partie aérienne imergée) présents in situ. Cette approche a permis d'établir un diagnostic du milieu en mettant en avant le biofilm épiphytique comme procédé d'épuration des excès de P et de MO, mais aussi d'avancer, pour la première fois, le biofilm épiphytique comme bioindicateur de qualité d'une eau de retenue. Les outils mis en œuvre notamment pour l'étude de la composition chimique des biofilms furent : la fluorimétrie 3D, le COT mètre, la pyrolyse CG-SM, l'ICP-OES et le MEB/EDX. Des analyses complémentaires par ACP (analyses en composantes principales) ont permis de mieux visualiser les corrélations entre les différents paramètres physico-chimiques des eaux. Enfin des essais de dépollution en laboratoire ont permis la mise au point d'un nouveau bioréacteur à biofilm (BRB) qui sera utile dans l'avenir pour mener des études sur la biodégradabilité des micropolluants classiques des eaux naturelles : pesticides, nitrates, métaux lourds et aborder les micropolluants émergents tels les cyanotoxines, les drogues et médicaments humains et les médicaments vétérinaires
Our present work enables to understand better the association plant/biofilm in order to find some solutions to remove phosphorus (P) and organic matter (OM) excesses in dam water, located in Ribou watershed. First of all, our study has consisted to do floristic inventory to establish a diagnosis and to select some macrophytes potentially interesting to remove pollutants in water. In the second time, we have studied the chemical and microbial composition of epiphytic biofilms. Our approach aims to establish diagnosis by a natural biofilm which could be used like a biomarker. A study in bioreactor was investigated in order to show how biofilms modifie natural water. Several analytical tools were used to follow the evolution of physicochemical and algae composition of water between the input and output of bioreactor. TOC meter, 3D fluorimetry and pyrolysis GC-MS have enabled to study organic matter and the chemical composition is studied by ICP-OES and EDX. For a conclusion, principal component analysis (PCA) has meanly used to see correlation between all parameters studied and has shown that each biofilm has their own characteristic

Ce travail présente et évalue quelques développements méthodologiques de changement d'échelle dans la description des échanges d'eau et d'énergie à la surface des continents. L'étude est motivée par deux objectifs principaux : i) évaluer l'impact dans la modélisation des Transferts Sol-Végétation-Atmosphère (TSVA) de l'hétérogénéité des couverts végétaux et de la variabilité des caractéristiques de l'interface SVA, et ii) proposer des méthodes de transfert des formalismes et des paramètres de l'échelle locale vers l'échelle régionale. Dans un premier temps, nous avons cherché une représentation adéquate de l'hétérogénéité à très petite échelle de la couverture végétale. Les couverts épars sont souvent décrits au moyen de modèles TSVA « double-source » où le substrat et la végétation épigée sont couplés dynamiquement et organisés en deux couches superposées. Un indice de rugosité a été utilisé pour discriminer le taux d'éparsité à partir duquel une description « mosaïque », où substrat et végétation fonctionnent comme de simples sources juxtaposées horizontalement, devient nécessaire. Une Analyse Statistique a ensuite été conduite à l'échelle du paysage et à l'aide du modèle SiSPAT (Simple Soil Plant Atmosphere Transfer model) pour évaluer la sensibilité sur la saison puis l'année des diverses composantes du cycle de l'eau aux variations des paramètres de l'interface SVA. Quelques règles d'agrégation des paramètres pour relier les paramètres locaux à un paramètre « effectif » représentatif de la région ont été vérifiées ou invalidées par cette méthode. Pour régionaliser la représentation mono-dimensionnelle verticale, les distributions spatiales déterministes et stochastiques du modèle SiSPAT ont enfin été développés puis testés pour un bassin versant Australien au relief peu contrasté. Pour s'affranchir de la complexité analytique du modèle SiSPAT lorsque l'on s'intéresse à la spatialisation des processus, un schéma analytique simple de type capacitif a été construit et partiellement évalué.