Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

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Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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Par son emplacement sur l’embouchure de plusieurs grands fleuves qui se joignent en s’ouvrant sur la mer de Chine, la cité portuaire de Hội An a connu un brassage d’hommes venus de différents horizons apportant naturellement avec eux leurs différents cultures : tout d’abord les Chams, puis les Việt et les Japonais, et ensuite les Chinois qui l’ont particulièrement prospérée. Ils ont tous construit leur ville et l’ont aménagée à leurs manières, en fonction non seulement de leurs besoins matériels mais également et surtout de leurs croyances d’un espace de vie humaine imprégné de présence spirituelle (forces surnaturelles, âmes des ancêtres, dieux et esprits divers). Sa taille réduite (de quelques kilomètres carrés) fait d’elle un condensé d’histoire et de diversité culturelle. Son visage d’antan est resté pratiquement intact en traversant presque tout le XXe siècle n’ayant pas été choisie ni par l’administration française coloniale ni par l’État vietnamien moderne pour devenir un port commercial ou industriel. Ainsi, Hội An a été promue par l’Unesco « patrimoine mondial », en 1999 et enchante le visiteur depuis sa redécouverte ; depuis la sortie de l’économie planifiée du Vietnam, elle connaît une affluence touristique internationale. Le tourisme promeut son patrimoine unique mais le met immédiatement en danger par le développement de la ville. Le défi est grand pour les aménageurs du XXIe siècle qui doivent tenir compte non seulement du patrimoine urbain de la vieille ville mais aussi de l’augmentation nécessaire de sa capacité d’accueil des touristes dont le nombre est accru également par le tourisme balnéaire. Depuis peu, les responsables de la ville ont mis en avant la nécessité d’assurer le développement durable pour une ville écologique, nécessité accrue par l’aménagement de site de l’île de Cham classée patrimoine naturel, et de l’estuaire au biotope très sensible. La problématique tourisme-patrimoine devient celle des liens et contradictions existants entre tourisme-patrimoine-écologie ; l’approche écologique peut-elle assurer un développement assurant la protection patrimoniale tant urbaine que naturelle et en même temps le développement du tourisme essentiel pour l’économie locale ? / They all built and developed their own city with their ways. This was based not only on their materials need but also, and especially on their beliefs of a human living space impregnated by the presence of spirits (supernatural forces, ancestors, Gods and spirits). Its small size (of a few square kilometers) makes the town as a condensation of history and cultural diversity. However, the city landscape (face) had been mostly unchanged during the whole 20th century as Hoi An was not selected neither by French colonial administration nor by Vietnamese government to become a commercial or industrial port. Therefore, Hoi An was classified by UNESCO as a "world heritage" in 1999. Since the town has attracted more and more visitors; after the exit of the planned economy of Vietnam, it became an international tourism destination. The development of tourism has promoted this unique heritage but the old city also exposures to potential risks due to its rapid but poor quality infrastructures development and planning. Recently, the city authorities have highlighted the need of sustainable development toward an ecological city. This need was appeared and increased during the implementation of conservation plan of the Cham Island nominated as natural heritage, and of the estuary with a very fragile biotope. The issues related to tourism and heritage become the issues of the linkages and contradiction existing between tourism - heritage – ecology; the ecological approach can ensure a development that enables the protection of both rural and urban heritage and at the same time the development of tourism, an essential sector of local economy ?

L’objectif de la thèse est, tout d’abord, d’identifier et caractériser la trajectoire spatio-temporelle d’un petit cours d’eau périurbain de faible énergie, à travers l’exemple francilien de la Mérantaise (Essonne-Yvelines). Ces objets d’étude sont, en effet, trop souvent négligés par la communauté scientifique alors même que les enjeux environnementaux de restauration et de préservation écologique, préconisés depuis plusieurs décennies par la DCE, y sont importants (impacts de l’urbanisation et des aménagements anciens). Une approche croisée géohistorique et hydromorphologique a permis de reconstituerl’évolution passée et actuelle de la rivière : la vallée a été fortement aménagée depuis le Moyen-Âge par des équipements hydrauliques modestes mais ayant affecté plus de 80% du linéaire. Les moulins à eau ont été abandonnés au cours du 20ème siècle, libérant partiellement le chenal. Désormais, la trajectoire actuelle, marquée par des ajustements morphologiques significatifs récents, est moins commandée par les aménagements anciens que par les pressions anthropiques actuelles qui touchent le bassin versant(urbanisation, réseau de transports et de drainage, intensification de l’agriculture). Enfin, cette thèse est également l’occasion de s’interroger sur le caractère écologiquement pertinent et hydromorphologiquement durable des travaux de restauration des milieux aquatiques. Ce travail doctoral propose, par ailleurs, de considérer les opérations de restauration comme de nouveaux équipements de la rivière répondant à des besoins socio-politiques nouveaux et participants pleinement de la trajectoire fonctionnelle de la rivière. / The objective of this research is, first of all, to identify and characterize the spatio-temporal trajectory of a small low energy periurban river, through the example of the Merantaise River located in the Seine Basin. These objects of investigation are too often neglected by the scientific community even though the environmental issues of ecological restoration politics, advocated for several decades by the WFD, are important (impacts of urbanization and ancient watermills). An interdisciplinary geohistorical and hydromorphological approach allowed to reconstruct the past and present evolution of the river: the valley has been heavily developed since the Middle-Ages by modest hydraulic equipment but has beenaffected on more than 80% of the channel. Water mills were abandoned during the 20th century, partially clearing the channel. Nowadays, the current trajectory is marked by recent significant morphological adjustments and is less controlled by old hydraulical structures than by current anthropogenic pressures affecting the watershed (urbanization, transport and drainage network, intensification of agriculture). Finally, this thesis is also an opportunity to question the ecologically relevant and hydromorphologically sustainable nature of ecological restoration. This doctoral work also proposes to consider restoration operations as new river facilities responding to new socio-political needs and fully participating of the river's functional trajectory.

Afin de quantifier les risques d’invasion chez le goujon Asiatique Pseudorasbora parva, un petit cyprinidae d’eau douce, j’ai tout d’abord testé une approche corrélative de modélisation de la niche climatique dans laquelle j’ai intégré un proxy relatif à la probabilité d’introduction. Cette approche s’appuie sur des assomptions relatives à l’adaptation des organismes aux conditions environnementales locales ou régionales. J’ai ensuite comparé la niche climatique mesurée de deux lignées génétiques majeures à la fois dans les aires natives et envahies. Puis dans un second temps, par une approche expérimentale j’ai comparé la réponse aux variations de température, des traits d’histoire de vie de populations vivant dans des zones climatiques contrastées. Finalement, je me suis intéressé à la dispersion des goujons Asiatiques afin de mieux comprendre si les populations situées sur les fronts d’invasions avaient des capacités de colonisation plus importante. J’ai donc quantifié et comparé le long d’un gradient d’invasion, le potentiel de dispersion des individus ainsi que des traits pouvant y être liés (activité et morphologie). L’étude des risques d’invasions a montré que de nombreuses zones – au delà des zones déjà envahies - étaient climatiquement favorables au goujon Asiatique. C’était le cas en particulier pour certaines zones comme l’Australie, l’Amérique du Sud et du Nord, indiquant que l’invasion de cette espèce pourrait encore s’étendre. Après avoir pris en compte les probabilités d’introduction, cette étude a montré que l’Amérique du Nord était la zone la plus à risques. Par contre, la niche climatique entre les différentes lignées dans les zones géographiques envahies est très similaire, ce qui laisse à penser qu’il n’y a pas de patrons d’adaptation locale chez cette espèce. Pour autant, la niche climatique observée dans la zone envahie est très différente de celle observée dans la zone native, ce qui suggère un shift climatique important au cours de l’invasion. Les réponses thermiques des traits d’histoire de vie du goujon Asiatique testés expérimentalement n’ont pas varié significativement entre les populations originaires de conditions climatiques continentales et maritime-tempérées. Par exemple, l’effort reproductif global des femelles n’a pas varié entre les températures testées (15-25°C) mais la stratégie temporelle de reproduction a beaucoup varié. L’effort reproductif était plus cours et plus intense à forte température, alors qu’il était plus étalé et avec des pics reproductifs moins forts à faible température. Pour ailleurs, il semble qu’il existe un gradient morphologique fort entre les populations situées à différentes distances du front d’invasion ce qui suggère une forte plasticité morphologique mais qui ne serait pas liée à la capacité de dispersion de ces populations. En effet, cette dernière ne variant pas significativement le long du gradient d’invasion. La capacité de dispersion serait principalement liée à la taille du corps de goujon Asiatique, les individus les plus grands ayant une probabilité plus élevée de disperser.Bien que les prédictions générales du modèle de niche puissent être affectées par de potentielles adaptations à l’échelle de la population ou de la lignée évolutive, les résultats suggèrent qu’une certaine incertitude liée à ces prédictions persiste puisque la distribution native ne prédisait que très mal la distribution actuelle dans les zones envahies. Par ailleurs, mes travaux expérimentaux à plus fine échelle suggèrent que cette espèce est extrêmement adaptable et tolère une large gamme environnementale, ce qui pourrait expliquer son caractère invasif. Les connaissances produites au cours de cette thèse constituent donc des ressources extrêmement pertinentes pour développer des stratégies de gestion visant à contrôler les invasions futures du goujon Asiatique. / In this thesis I set out to quantify the risk of invasion from the invasive freshwater fish, Pseudorasbora parva, at a global extent, using traditional correlative ecological niche modelling approaches with the integration of surrogate data representing introduction likelihood (Chapter I). These correlative approaches rely upon key assumptions relating to the presence or absence of local or regional adaptations, and so I subsequently tested for evidence of such adaptations in genetic lineages and in individual populations. This was achieved through analyzing climatic niche differentiation of key genetic lineages in the native and invasive ranges (Chapter II) and by conducting lab experiments comparing thermal responses of important life history traits in populations from contrasting climates (Chapter III). The initial risk assessment did not account for a key factor in invasions; namely, natural dispersal. Natural dispersal has been observed to be subject to selection in vanguard populations of invasive species, and adaptation of dispersal traits can infer additional invasive vigor, allowing the species to spread across the landscape quicker. For this reason, I quantified dispersal, activity and morphological differences, often associated with differential dispersal ability, in populations along a distance-gradient from an invasion front, in order to identify if P. parva is capable of such adaptations.The initial risk mapping study showed that large areas, beyond the current distribution of the species, are climatically suitable. These areas are mainly in North and South America, Australia and New Zealand, and constitute significant scope for spread and impact of this species. When introduction likelihood was included, N. America appears most at risk. I found no evidence to suggest that native genetic lineages represented local adaptations to their respective native climates - there was little or no differentiation of the lineages’ climatic niches in the invasive range. It was also apparent, from the niche comparisons, that the climatic niche in the invaded range constituted a significant shift, compared to the native range. The thermal responses of P. parva life history traits did not differ significantly between populations from a strongly seasonal continental climate and a mild temperate maritime climate. The overall reproductive output of females did not vary according to breeding season temperature, however, temporal reproductive strategy showed a strong response, with lower temperatures inducing a protracted breeding season and higher temperatures inducing rapid and intense reproductive output. The dispersal and morphology-related study identified a strong gradient of morphological change, corresponding with distance from invasion front. This demonstrates a high degree of plasticity in P. parva’s morphology in an invasion context, however this was not linked to either dispersal or activity levels, neither of which was significantly linked to distance from invasion front. Dispersal was best explained by body size, with larger fish more likely to disperse further.Whilst I found no evidence to suggest that the model predictions (Chapter I) were hampered by differentiation at either lineage or population levels, the findings of Chapter II do highlight the uncertainties surrounding the degree of conservatism in such predictions, mainly owing to the fact that past, native, distribution did not accurately predict the current invaded distribution. The results of Chapters II-IV show broad tolerances and great plasticity in P. parva, which likely underpin this species success as a pan-continental invader. The knowledge produced in this thesis provides a useful new resource for the development of management strategies for P. parva and could be usefully enhanced by the additional of analogous studies on native populations, which could help elucidate the source of the observed plasticity.

Dans le contexte Méditerranéen pluri-complexe aux niveaux écologique que sociopolitique, la mise en place de zones protégées mobilise une grande diversité d’outils basés sur des réalités règlementaires, foncières, financières, scientifiques et techniques. Cette thèse est fondée sur le principe de priorisation des enjeux socio-écologiques de conservation pour une orientation pertinente des options de protection dans les régions du pourtour méditerranéen. Elle s’appuie sur l’exemple précis du Liban, où les initiatives de protection semblent toujours guidées par une réponse à des enjeux socio-politique locaux qui priment sur les enjeux écologiques. Le but est de proposer une démarche objective, basée sur une combinaison de descripteurs écologiques et socio-économiques, qui permettrait une orientation réfléchie et adaptée pour la future désignation des aires protégées. Ainsi, sur base d’une revue bibliographique, des descripteurs adaptés au contexte méditerranéen, ont été identifiés. A partir de ceux-ci nous avons élaboré un outil de support à la décision qui permet de structurer les priorités de conservation de la biodiversité en utilisant les meilleures connaissances disponibles. Cet outil, testé sur plusieurs sites au Liban, propose différentes alternatives de protection priorisées, parmi lesquelles l’utilisateur (ministère, municipalité, région…) serait en mesure de choisir la plus appropriée en fonction du contexte sociopolitique prévalent. Ceci met l’accent sur la forte dimension politique dans la conservation. Si l’objectif est de fournir un outil pour la désignation des aires protégées, les véritables défis se situeront ensuite au niveau des choix d’ordre politique. / In the multi-complex ecological and socio-political Mediterranean context, protected areas establishment is strongly conditioned by a wide range of regulatory, land estate, financial, scientific and technical realities. The support of decision makers in the design and implementation of protected areas networks is thus needed. This thesis is founded the concept of prioritization, where socio-ecological conservation issues are prioritized for an appropriate orientation of protection options in Mediterranean countries. It is based on the specific example of Lebanon, where protection initiatives remain so far poorly adapted to ecological conservation needs. The goal is to provide an objective approach, based on a combination of ecological and socio-economic descriptors that would allow a pertinent and adapted guidance of future protected areas designation. Thus, based on a peer and grey literature review, a set of adapted-to-the-Mediterranean-context descriptors, were identified. Arising from these descriptors, we developed a decision support tool (MedConserve) which structures biodiversity conservation priorities based on the best available knowledge. Tested on different sites in Lebanon, this tool suggests several prioritized protection alternatives, from which the user (ministry, municipality, region, etc.) would be able to select the most appropriate option according to the prevailing socio-political context. This study emphasizes the strong political dimension of conservation. Even if the objective is to provide a tool for protected areas designation, the real challenges will always be related to political choices and decisions.

Les traitements phytosanitaires intensifs en viticulture, conjugués aux flux de ruissellement, se traduisent par l'arrivée de cuivre dans les bassins d'orage (BO). Des phénomènes de bioatténuation impliquant la microflore et les macrophytes s'observent, mais les niveaux d'épuration sont souvent faibles et variables. La phytoextraction du Cu est une technique intéressante in situ mais sa lenteur la pénalise. La bioaugmentation couplée à la phytoremédiation est une solution pour augmenter la vitesse d'extraction. L'étude a consisté à sélectionner un triplet «bactérie-plante-sorbant » afin d'extraire le Cu du sédiment et de réduire sa teneur dans les eaux en sortie de BO. Les trois composantes ont ensuite été assemblées dans des microcosmes remplis d'un mélange sable-sédiment reproduisant les caractéristiques d'un BO de référence. Sur 564 isolats bactériens cultivables, 84 ont montré une capacité à complexer les métaux et l'isolat n°l06 a été retenu pour sa capacité à complexer le Cu. Des trois macrophytes testés, Phragmites australis, espèce retenue dans la suite de l'étude, a accumulé le plus de Cu dans les parties aériennes. Enfin, la pulpe de betterave s'est révélée être le sorbant le plus efficace dans une matrice complexe et en présence d'herbicides. Des expériences en microcosmes, mettant enjeu le triplet sélectionné, ont été réalisées. La localisation de la pulpe de betterave en sortie de microcosmes a réduit de 20% les quantités de Cu exportées par les eaux en atteignant un abattement de 95%. La phytoextraction du Cu a été augmentée par 1,7 grâce à la bioaugmentation dans le cas d'un régime hydraulique semi-continu et d'une inoculation répétée de l'isolat n°106. / Intensive pesticides use in viticulture combined with runoff often result in amounts of Cu getting to storm basins (SB). Biological pesticide mitigation has been observed and related to the role of natural macrophyte together with their associated microflora. Nevertheless, low and variable mitigation levels are most often reported. Cu phytoextraction is a promising in situ technology but requires time. Bioaugmentation-assisted phytoextraction is a new technology that may enhance the phytoextraction rate. The study consisted in selecting the best "microorganism-plant-sorbent" association in order to extract Cu from sediments and mitigate Cu load in SB outlet waters. The association of these three selected components has been studied in SB-scaled microcosms filled with a sand-sediment mixture to a better understanding of the depollution process feasability. Among the 564 isolates extracted from SB sediments, 84 were able to complex metals and isolate 106 was selected for the process implementation on the base of its ability to complex Cu. On the 3 studied macrophytes, Phragmites australis accumulated more Cu in aerial parts. Finally, sugar beet pulp has been selected as the best Cu sorbant in mixture with herbicides and in a complex matrix. Microcosm experiments that associated the best three components were carried out. Results showed that sugar beet pulp located at the outlet of microcosms reduced significantly (20 %) Cu amounts in outlet waters to reach a mitigation rate of 95%. Cu extraction in aerial parts of P. australis has been improved by a factor of 1,7 thanks to an intermittent wate Joad, with drying and rewetting periods along with repeated inoculations.

Cette étude vise à développer un système de dépollution d'eau et de sédiments viticoles. Le glyphosate, diuron et 3,4-dichloroaniline (3,4-DCA) sont considérés, en tenant compte de la charge en cuivre. L'augmentation du temps de séjour des polluants dans le système et le choix de la bioaugmentation couplée à la phytoremédiation est la stratégie retenue. Chaque composante d'un triplet « sorbant-inoculum bactérien-plante » a été sélectionnée en laboratoire et le triplet mis en oeuvre en microcosmes en conditions partiellement contrôlées.La sélection de matériaux sorbants dans différentes matrices liquides en présence des polluants seuls ou en mélange montre que les capacités de sorption des différents matériaux testés varient selon le polluant, sa formulation (seul ou en mélange) et la matrice liquide. Le sédiment se révèle être le meilleur sorbant pour le glyphosate ; le sable pour le diuron et le 3,4-DCA.Les performances de dissipation des colonies tolérantes isolées varient fortement selon le polluant. Le consortium sélectionné pour le procédé dissipe le glyphosate, le diuron et le 3,4-DCA en milieu liquide et complexe par ailleurs le cuivre.L'expérience en microcosmes montre que le temps de rétention hydraulique influe sur l'efficacité du système et que les matériaux sorbants sont efficaces. De plus les performances de dissipation atteintes sont bonnes. L'effet de la bioaugmentation sur les performances de dissipation n'est pas significatif pour le glyphosate et le 3,4-DCA, mais améliore en moyenne la dissipation du diuron. Un temps d'action prolongé dans la matrice solide s'avère nécessaire pour obtenir une bonne efficacité du procédé. / This study aims at developing a depollution system for vineyard sediments and passing water. Glyphosate, diuron and 3,4-dichloroaniline (3,4-DCA) have been chosen, taking a copper load into account. Strategical choices are increased pollutant hydraulic retention time and the use of bioaugmentation together with phytoextraction. Each item on this « sorbent-bacterial inoculum-plant » triplet has been beforehand selected in the laboratory and implemented in microcosm experiments under semi-controlled conditions.Sorbent material selection in different liquid matrices with pollutants alone or in combination shows that material sorption capacities change with the type of pollutant. It has also been shown that these capacities vary with formulation (alone or in combination) and liquid matrix chosen. Sediment is awarded the best sorbent for glyphosate, sand the best sorbent for diuron and 3,4-DCA.Dissipation performances from isolated colonies are strongly related to the nature of the compound. Elected consortium degrades glyphosate, diuron and 3,4-dichloroaniline (3,4-DCA) in liquid culture as well as it complexes copper.Microcosm experiments show that hydraulic retention time weighs on pollutant concentration in water at the system outlet. Sorbents prove to be efficient. Dissipation performances are satisfactory. Bioaugmentation does not impact on glyphosate and 3,4-DCA dissipation performances significantly, but enhances diuron dissipation in average. Suitable process efficiency requires increased action time within the solid matrix.