Soit (X, μ) un espace de probabilité standard et Γ un groupe dénombrable agissant sur X de manière à préserver la mesure de probabilité (p.m.p.). La partition de l'espace X en orbites induite par l'action de Γ est entièrement encodée par le groupe plein de l'action, constitué de l'ensemble des bijections boréliennes de l'espace qui agissent par permutation sur chaque orbite. Plus précisément, le théorème de reconstruction de H. Dye stipule que deux actions p.m.p. sont orbitalement équivalentes (i.e. induisent la même partition à une bijection p.m.p. près) si et seulement si leurs groupes pleins sont isomorphes.Le sujet de cette thèse est grandement motivé par ce théorème de reconstruction, puisqu'il s'agit de voir comment des invariants d'équivalence orbitale, qui portent donc sur la partition de l'espace en orbites, se traduisent en des propriétés algébriques ou topologiques du groupe plein associé.Le résultat majeur porte sur le rang topologique des groupes pleins, c'est-à-dire le nombre minimum d'éléments nécessaires pour engendrer un sous-groupe dense. Il se trouve être fortement relié a un invariant fondamental d'équivalence orbitale : le coût. Plus précisément, nous avons montré que le rang topologique était, dans le cas ergodique, égal à la partie entière du coût de l'action plus un. Le cas non ergodique a également été étudié, et on a obtenu des résultats complémentaires sur la généricité de l'ensemble des générateurs topologiques.Enfin, on a caractérisé les actions dont toutes les orbites sont infinies : ce sont exac- tement celles dont le groupe plein n'admet aucun morphisme non trivial à valeurs dans Z/2Z.

Cette thèse porte sur deux types de problèmes de mécanique statistique : il y est question de percolation sur les groupes et de modèles dirigés. Dans le premier cas,il s’agit de réaliser un groupe comme objet géométrique (via la notion de graphe de Cayley), puis de morceler ce dernier aléatoirement. L’étude de ce processus révèle des liens étroits entre les propriétés géométriques d’un groupe et le comportement de la percolation de Bernoulli sur celui-Ci. Dans le second cas, on s’intéresse à des modèles où haut et bas jouent des rôles différents, ce qui permet de rendre un certain nombre de questions accessibles à l’étude rigoureuse.Le chapitre 1 renforce le théorème d’indistinguabilité de Lyons et Schramm en percolation, lequel stipule que les composantes connexes infinies fournies par la percolation de Bernoulli sur un graphe de Cayley ont presque sûrement toutes la même allure. La non-Trivialité de ce renforcement est illustrée par un modèle dirigé qui vérifie la propriété d’indistinguabilité mais pas la propriété renforcée.Le chapitre 2 est le fruit d’un travail réalisé en collaboration avec Vincent Tassion.On y démontre que la valeur du paramètre critique pour la percolation de Bernoulli ne dépend essentiellement que de la structure locale du graphe de Cayley abélien considéré.Dans le chapitre 3, on introduit une version dirigée du modèle DLA, pour laquelle on établit l’existence d’une dynamique en volume infini, un contrôle sur la propagation d’information et des inégalités asymptotiques sur la largeur et la hauteur de l’agrégat. / This thesis deals with two kinds of statistical mechanics problems: percolation ongroups and directed models. In the first case, we realise the group under considerationas a geometric object (via the notion of Cayley graph) before breaking it apartrandomly. The study of this process reveals deep connections between the geometricproperties of a group and the behaviour of Bernoulli percolation on it. In the secondcase, we focus on models where up and down play different roles, which makes severalquestions less hard to tackle.Chapter 1 strengthens the Indistinguishability Theorem of Lyons-Schramm, whichstates that the infinite clusters yielded by a Bernoulli percolation on a Cayley graphalmost surely all look alike. The non-Triviality of this strengthening is illustrated bya directed model that satisfies the Indistinguishability Property but not the StrongIndistinguishability Property.Chapter 2 has been obtained in collaboration with Vincent Tassion. We show thatthe value of the critical parameter for Bernoulli percolation essentially only dependson the local structure of the considered abelian Cayley graph.In Chapter 3, we introduce a directed version of the DLA model, for which weestablish the existence of an infinite volume dynamics, control the propagation ofinformation and prove asymptotic inequalities on the width and height of the cluster.

Soit (X, μ) un espace de probabilité standard et Γ un groupe dénombrable agissant sur X de manière à préserver la mesure de probabilité (p.m.p.). La partition de l’espace X en orbites induite par l’action de Γ est entièrement encodée par le groupe plein de l’action, constitué de l’ensemble des bijections boréliennes de l’espace qui agissent par permutation sur chaque orbite. Plus précisément, le théorème de reconstruction de H. Dye stipule que deux actions p.m.p. sont orbitalement équivalentes (i.e. induisent la même partition à une bijection p.m.p. près) si et seulement si leurs groupes pleins sont isomorphes.Le sujet de cette thèse est grandement motivé par ce théorème de reconstruction, puisqu’il s’agit de voir comment des invariants d’équivalence orbitale, qui portent donc sur la partition de l’espace en orbites, se traduisent en des propriétés algébriques ou topologiques du groupe plein associé.Le résultat majeur porte sur le rang topologique des groupes pleins, c’est-à-dire le nombre minimum d’éléments nécessaires pour engendrer un sous-groupe dense. Il se trouve être fortement relié a un invariant fondamental d’équivalence orbitale : le coût. Plus précisément, nous avons montré que le rang topologique était, dans le cas ergodique, égal à la partie entière du coût de l’action plus un. Le cas non ergodique a également été étudié, et on a obtenu des résultats complémentaires sur la généricité de l’ensemble des générateurs topologiques.Enfin, on a caractérisé les actions dont toutes les orbites sont infinies : ce sont exac- tement celles dont le groupe plein n’admet aucun morphisme non trivial à valeurs dans Z/2Z. / Let (X,μ) be a standard probability space and Γ a countable group acting on X in a measure preserving way. The partition of the space X into Γ-orbits is entirely encoded by the full group of the action, consisting of all the Borel bijections of X which act by permutation on every orbit. To be more precise, Dye’s reconstruction theorem states that two measure preserving actions are orbit equivalent (i.e. they induce the same partition up to a measure preserving bijection of (X, μ)) if and only if their full groups are isomorphic.The reconstruction theorem is the main motivation for this thesis, in which we try to understand how exactly orbit equivalence invariants of measure preserving actions translate into algebraic or topological properties of the associated full group.The main result deals with the topological rank of full groups, that is the minimal number of elements needed to generate a dense subgroup. It happens to be deeply linked to a fundamental invariant of orbit equivalence : the cost. To be more precise, we have shown that the topological rank is, in the ergodic case, equal to the integer part of the cost of the action plus one. The non-ergodic case was also treated, and we obtained some genericity results for the set of topological generators.We also obtained a characterization of the measure preserving actions having only infinite orbits : these are the ones whose full group has non nontrivial morphism into Z/2Z.