La contamination au mercure (Hg) des communautés riveraines et des divers compartiments environnementaux constitue un enjeu qui peut être directement lié à l'occupation du territoire amazonien. Les recherches développées dans le cadre de cette thèse apportent une meilleure compréhension de la dynamique spatio-temporelle du Hg dans les écosystèmes aquatiques du bassin du rio Tapajós. Une évaluation préliminaire du risque potentiel du Hg sur la santé reproductive des poissons a été réalisée et la relation entre le Hg dans les muscles des poissons et le sélénium (Se), élément reconnu comme ayant un rôle potentiel de détoxification, mise en évidence. Les travaux ont particulièrement permis d'évaluer l'influence des facteurs bio-écologiques propres à cette région, de l'activité de pêche et de l'utilisation du territoire par les populations locales, sur le niveau de contamination au Hg des ressources halieutiques. Dans un premier temps, nos efforts se sont concentrés autour d'une recherche participative visant à i) procurer une compréhension de l'activité de pêche et à expliciter la perception des pêcheurs, hommes ou femmes, sur l'état de leurs sites de pêches et des ressources halieutiques et ii) à évaluer la dynamique naturelle de l'ichtyofaune des milieux à faciès lentiques et à faciès lotiques situés dans le secteur à l'étude. Afin d'atteindre le premier objectif, l'application d'un court questionnaire a été menée dans 12 communautés riveraines et d'un deuxième plus étendu dans 6 communautés (choisies parmi les 12 communautés) pour approfondir les informations précédemment recueillies. Deux campagnes de pêche représentant la décrue 2003 et l'étiage 2004 ont été réalisées avec une batterie de filets constitués de mono-filaments transparents. Six milieux aquatiques ont été échantillonnés et les pêches ont été effectuées par des pêcheurs locaux au cours de 2 sorties par jour. D'après nos observations, les riverains/pêcheurs du Tapajós peuvent réaliser jusqu'à 7 sorties de pêche hebdomadaires et leurs captures varient d'une communauté à l'autre mais elles sont en général plus importantes pendant l'étiage comparativement à l'étale. Les espèces dominantes de poissons, décrites au chapitre 2, correspondent aux espèces les plus pêchées et les plus consommées par les riverains (chapitre 1). La montée saisonnière des eaux, et par le fait même l'apparition de nouveaux micro-habitats, semblerait être le facteur prépondérant contrôlant la variabilité des communautés de poissons du Tapajós. Parmi les changements environnementaux perçus au fil des années, le déboisement des berges et la mise en suspension de particules dans l'eau apparaissent comme étant les plus importants. La grande majorité des personnes interrogées ont aussi perçu une diminution de l'abondance et/ou de la réduction de la taille des poissons. Cependant, la plupart des riverains n'établissent pas de lien entre les changements observés sur les écosystèmes naturels et ceux observés sur la ressource halieutique. Suite à ce travail, une matrice des données analysées a été créée. Celle-ci, outre les 1500 mesures de Hg total dans les poissons, comporte les informations concernant l'occupation des bassins versants, obtenues à l'aide des cartes satellites, les taux et les teneurs en Hg dans la matière particulaire en suspension, les données écologiques présentés dans le chapitre 2 ainsi que les données des rendements de pêche normalisés présentés dans le chapitre 1. Les concentrations de Hg mesurées dans l'eau des milieux aquatiques ont varié de 0,46 à 1,47 ng/L. Les teneurs en Hg mesurées dans la MPS ont varié de 64 à 200 ng/g et de 199 à 421 ng/g respectivement lors de la décrue et de l'étiage. La MPS récoltée pendant l'étiage s'est montrée significativement plus contaminée que celle récoltée pendant la décrue (p = 0,0064). Les concentrations de Hg dans les poissons ont varié de 14 à 2330 ng/g et de 9 à 3502 ng/g respectivement pendant la décrue et l'étiage. La tendance de la contamination mercuriale des poissons, indépendamment des saisons et des milieux, a été la suivante : piscivores > omnivores> herbivores> détritivores. Les teneurs moyennes en Hg des espèces prédatrices ont souvent dépassé la limite de 500 ng/g poids frais dans tous les milieux aquatiques. Les niveaux moyens de Hg des espèces clés étaient significativement plus élevés pendant l'étiage, et dans les milieux lotiques, par rapport à la décrue, et dans les milieux lentiques. Nos données cartographiques ont montré que le milieu possédant une des plus importantes surfaces recouvertes par la végétation aquatique (6 % du bassin versant) de même que la plus faible surface sous couvert forestier (62 % du bassin versant) correspondait au milieu où les poissons avaient les plus fortes concentrations de Hg. À l'opposé, le milieu où les poissons ont présenté les plus faibles niveaux de contamination au Hg, possédait 94 % de son bassin versant sous couvert forestier et seulement 1 % de son bassin versant recouvert par la végétation aquatique. Ces résultats montrent l'importance clé de la composition du paysage des bassins versants sur le niveau de contamination au Hg de l'ichtyofaune locale. Dans un autre ordre d'idée, le niveau de contamination au Hg des gonades, mis en évidence dans le chapitre 4, peut représenter un risque pour la santé reproductive des poissons femelles prédatrices de même que la santé de leurs prédateurs naturels, tels les oiseaux, les dauphins ou les populations riveraines consommatrices de ces tissus. Les gonades des prédateurs (moyenne 792 ng/g et maximum 2207 ng/g (poids sec) sont beaucoup plus contaminées en Hg que celles des poissons non-prédateurs (moyenne 62 ng/g (poids sec). Nos résultats suggèrent également que le niveau de contamination des gonades puisse varier selon les espèces de poissons et le type de milieu échantillonné. Les proportions moyennes de méthylmercure mesurées dans les gonades ont été de 51 % chez les poissons non-prédateurs et de 87% chez les prédateurs. Les teneurs en Se des poissons ont varié de 50 ng/g (chez H. unimaculatus et A.falcirostris) à 1006 ng/g (chez G. proximus). Une accumulation antagonique entre le Hg et le Se dans les poissons a été mise en évidence dans le chapitre 5. Des niveaux élevés en Hg et faibles en Se ont ainsi été observés chez les espèces situées au sommet de la chaîne trophique, alors que des tendances inverses ont été observées chez les espèces situées au bas de la chaîne. Les concentrations de Se dans la chair de la plupart des poissons à l'étude dépassaient rarement le seuil de 1 µg/g-¹ poids humide. Il faut rappeler que compte tenu de la forte consommation de produits de la pêche par les riverains, les poissons peuvent représenter une source quotidienne non-négligeable de Se dans leur régime alimentaire. Ceci est d'autant plus vrai que les riverains de la région étudiée ont connaissance de leur exposition chronique au Hg et conscience de l'importance de privilégier la consommation des poissons non-prédateurs au détriment des poissons prédateurs, plus fortement contaminés au Hg. Un suivi visant à vérifier si leurs apports quotidiens de Se demeurent à des niveaux adéquats s'impose donc. En guise de conclusion, nos travaux ont démontré que l'élaboration de solutions durables au problème du Hg dépasse les actions à petite échelle basées sur la modulation du régime alimentaire des riverains. Elle requiert au contraire des actions à grande échelle, permettant de diminuer à la source le transfert du Hg vers les milieux aquatiques, et par le fait même l'exposition des humains. La participation de l'ensemble des acteurs concernés au niveau local, régional et national à ces solutions d'envergure est donc un élément incontournable. Enfin, toute intervention visant à soulever et/ou à implanter des méthodes durables d'exploitation des ressources halieutiques doit absolument passer par une activité préalable d'information dans un niveau de langage adaptée à la réalité humaine locale. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Pêcheur, Poisson, mercure, Caractéristiques du paysage, Sélénium.

A Madagascar et au Niger, des politiques de décentralisation de la gestion des ressources naturelles ont émergé dans les années 90. Elles se sont construites en réponse à l'échec des politiques centralisées face à la dégradation des forêts et ont été favorisés par le développement de la reconnaissance à l'international des capacités des acteurs ruraux à gérer leurs forêts. L'application de ces politiques modifie les interactions entre acteurs ruraux et écosystèmes de façon positive et négative. Cette thèse propose un cadre pour analyser les effets attendus et inattendus des réformes forestières sur les forêts et les acteurs ruraux. Ce cadre est appliqué à un cas d'étude à Madagascar et un au Niger, illustrant la décentralisation dans des contextes différents. Le couple humains-écosystèmes forestiers est modélisé comme un système socio-écologique (SES), dont les interactions entre usagers et écosystèmes sont des fonctions du SES. Les politiques forestières sont interprétées comme des stratégies visant à réduire la vulnérabilité des SES. Les résultats montrent que le processus de décentralisation a visé un SES dans lequel une seule fonction, la production de bois énergie, est représentée. Cependant, les systèmes de forêts tropicales sèches sont composés de plusieurs fonctions différentes qui interagissent entre elles. Les nouvelles politiques forestières entrainent l'augmentation de l'expression de certaines des fonctions parmi les 16 identifiées au Niger et les 15 identifiées à Madagascar. Mais elles ont aussi conduit au déclin d'autres fonctions, avec des conséquences pour les acteurs impliqués dans ces fonctions. Pour réduire la vulnérabilité dans les SES des forêts tropicales sèches, des politiques qui intègrent les interactions complexes caractéristiques de ces systèmes doivent être développées.

Comme de nombreuses Premières Nations au Canada, la Nation micmac de Gespeg, une communauté autochtone sans territoire attribué, manifeste une volonté de réappropriation territoriale depuis plus de deux décennies. Localisée dans la région de Gaspé au Québec, elle s’implique activement dans le domaine forestier depuis un peu plus de 15 ans, plus particulièrement par l’entremise d’ententes de cogestion forestière en terre publique avec le gouvernement du Québec. Suivant une démarche partenariale et collaborative avec la Nation micmac de Gespeg, nous avons étudié, dans un premier temps, ses perceptions, ses besoins et ses attentes concernant son territoire forestier, ainsi qu’analysé son implication actuelle en foresterie. Puis, nous avons réalisé une démarche afin de réviser sa vision et ses objectifs concernant son projet forestier. Nous avons constaté la spécificité de ses attentes, plutôt culturelles et identitaires qu’économiques, et de ses objectifs fondés sur un projet territorial aux dimensions multiples. Ce constat a confirmé la pertinence d’explorer une gouvernance territoriale et forestière innovante et adaptée au contexte autochtone, soit le concept de forêt communautaire. Deuxièmement, pour comprendre le processus transformatif permettant d’atteindre les objectifs et de réaliser la vision de la Nation micmac de Gespeg, nous avons brossé un portrait de leur contexte socio-historique forestier, puis analysé leur cheminement en foresterie, plus particulièrement leur engagement dans laco gestion. Nous avons ensuite développé un cadre d’analyse de la gouvernance forestière, en identifiant plus particulièrement les conditions sur lesquelles la communauté peut agir pour concrétiser sa vision. Nous avons constaté que les engagements actuels et passés de la communauté en foresterie correspondent à des étapes préparant la transformation de la gouvernance de son territoire forestier ancestral. Ce cheminement stratégique circonscrit par le cadre gouvernemental en vigueur constitue un passage vers une gouvernance territoriale autochtone souhaitée par la Nation micmac de Gespeg. En cogestion avec des partenaires locaux, la communauté mig’maq y assume alors un rôle d’entrepreneur institutionnel. De ce fait, les Mi’gmaq de Gespeg exercent une fonction d’agent transformatif en agissant sur les conditions actionnables de la gouvernance des terres publiques vers l’atteinte de leur vision de gouvernance du territoire ancestral, soit la création d’une forêt communautaire. Toutefois, les constats de leurs engagements en foresterie, ainsi que les difficultés rencontrées pour mettre en œuvre leur forêt communautaire mettent en lumière la rationalité de la gouvernance du territoire public québécois. Cette rationalité gouvernementale s’exerçant sur les forêts publiques limite grandement les considérations pouvant être apportées à la satisfaction des besoins et des aspirations de groupes spécifiques. Ainsi, le régime de « gouvernementalité », suivant le terme de Michel Foucault, des terres publiques québécoises se fonde sur une conception unidimensionnelle de la population québécoise et une vision homogène du territoire et de l’économie. Cette perspective oriente les actions de gouvernement vers l’exploitation des ressources et du territoire en fonction du bien-être de la population québécoise en général. Les Autochtones se situent alors à la marge de l’exercice du pouvoir de l’État sur son territoire. Une foresterie autochtone menée à l’échelle locale confronte donc la mission des ministères responsables. De plus, la volonté autochtone d’adapter à sa vision le cadre de gestion de la forêt publique constitue un défi pour la foresterie scientifique, socle de l’aménagement forestier étatique. En somme, les revendications autochtones, comme le projet de forêt communautaire de Gespeg, appellent à la redéfinition du régime de gouvernementalité des terres publiques, tant dans sa conception de la population québécoise, sa vision du rôle des terres publiques que dans son système de connaissances. / Like many First Nations in Canada, the Micmac Nation of Gespeg, an Aboriginal community with no assigned territory, has been demonstrating a willingness to reappropriate its territory for more than two decades. Located in the Gaspé region of Quebec, the Micmac Nation of Gespeg has been actively involved in the forestry sector for a little more than 15 years, particularly through forest co-management agreements on publicl and with the Quebec government. Following a partnership and collaborative approach with the Micmac Nation of Gespeg, we first studied its perceptions, needs and expectations regarding its forest territory, as well as analyzed its current involvement in forestry. Then, we carried out an approach in order to revise its vision and its objectives concerning its forestry project. We noted the specificity of its expectations, more cultural and identity-based than economic,and of its objectives based on a territorial project with multiple dimensions. This observation confirmed the relevance of exploring an innovative territorial and forest governance adapted to the aboriginal context, i.e. the concept of community forest. Secondly, in order to understand the transformative process allowing the objectives and vision of the Micmac Nation of Gespeg to be achieved, we drew a portrait of their socio-historical forestry context and then analyzed their path in forestry, more particularly their involvement in co-management. We then developed a framework for analyzing forest governance, identifying more specifically the conditions under which the community canact to achieve its vision. We found that the community's current and past commitments in forestry correspondto steps that prepare for the transformation of the governance of its ancestral forest territory. This strategicpath circumscribed by the governmental framework in force constitutes a passage towards the Aboriginal territorial governance desired by the Micmac Nation of Gespeg. In co-management with local partners, the Mig'maq community assumes an institutional entrepreneurial role. As a result, the Mi'gmaq of Gespeg exercisea transformative agent function by acting on the actionable conditions of the governance of public lands towards the achievement of their vision of governance of ancestral territory, i.e. the creation of a community forest. However, the observations of their forestry commitments, as well as the difficulties encountered in implementing their community forest, highlight the rationality of the governance of Quebec's public land. This governmental rationality exerted on public forests greatly limits the considerations that can be brought to the satisfaction of the needs and aspirations of specific groups. Thus, the system of "governmentality", to use according to Michel Foucault's term, of Québec's public lands is based on a one-dimensional conception of the Québec population and a homogeneous vision of the territory and the economy. This perspective directs government actions towards the exploitation of resources and territory based on the well-being of the Quebec population in general. Aboriginal people are then at the margin of the exercise of the State's power on its territory. An Aboriginal forestry conducted at the local level thus confronts the mission of the responsible ministries. Moreover, the Aboriginal will to adapt to its vision the management framework of the public forest constitutes a challenge for scientific forestry, the foundation of state forest management. In short, aboriginal claims, such as the Gespeg community forest project, call for the redefinition of the system of governmentality of public lands, as much in its conception of the Quebec population, its vision of the role of public lands as inits knowledge system.

Par leurs effets sur les plantes, les grands herbivores peuvent non seulement modifier les communautés végétales, mais également compromettre la régénération forestière suite à une perturbation. Bien que les relations plantes-herbivores soient étudiées depuis longtemps, certaines lacunes demeurent quant à notre capacité à anticiper les effets de différentes pressions de broutement sur la forêt et sa succession. Parfaire nos connaissances sur ce sujet est d'autant plus important que l'augmentation des densités de grands herbivores dans plusieurs régions d'Amérique du Nord et d'Europe pourrait nuire à l'atteinte des objectifs d'aménagement, incluant ceux s'inscrivant sous le paradigme de l'aménagement écosystémique des forêts. Les fortes densités de grands herbivores sont ainsi susceptibles d'affecter non seulement l'intégrité des forêts, mais également leur capacité à fournir des services écosystémiques. Dans un premier temps, j'ai étudié les effets de différentes pressions de broutement par l'orignal sur les communautés végétales et la succession des sapinières à bouleaux blancs de l'Est après coupe, en utilisant un dispositif expérimental constitué d'exclos et de parcelles appariées situé en Gaspésie, Québec. Mes travaux montrent comment la magnitude de l'effet de l'orignal sur les communautés végétales et leur succession dépend de l'intensité de la pression de broutement. Bien que toutes les pressions de broutement aient eu un effet, une pression élevée diminuait davantage l'abondance de gaules du sapin baumier, du bouleau et du sorbier, tout en augmentant le couvert de framboisiers, ce dernier atteignant jusqu'à 60% de recouvrement. Dans un deuxième temps, j'ai analysé les effets directs et indirects du broutement sur la basse régénération des principales espèces arborées, ainsi que l'effet sur le recrutement des gaules, afin de savoir si l'orignal pouvait nuire à l'atteinte des cibles de l'aménagement écosystémique. Les résultats montrent que des pressions de broutement modérées à élevées empêchent l'atteinte de plusieurs objectifs d'aménagement, ce qui implique des conséquences tant pour l'industrie forestière que pour la préservation de l'intégrité de la forêt. Finalement, j'ai examiné si les effets observés dans les premiers chapitres du broutement par l'orignal sur les feuillus pouvaient fournir un service écosystémique de contrôle des compétiteurs dans les plantations d'épinettes. Les résultats montrent que non seulement l'orignal peut fournir un tel service, mais également qu'il est plus efficace, du moins sous les densités étudiées, que le dégagement mécanique normalement prescrit. Ma thèse approfondit ainsi nos connaissances fondamentales sur les relations plantes-herbivores tout en identifiant les conséquences de ces relations pour la gestion et l'aménagement des forêts en explorant une application pratique qu'elles peuvent avoir pour certains scénarios d'aménagement. Plusieurs résultats conduisent à la recommandation de différentes mesures applicables dès maintenant, la principale étant la nécessité pour les gestionnaires forestiers et fauniques de collaborer afin de faciliter l'atteinte de leurs objectifs respectifs. / Through their effects on plants, large herbivores can not only alter plant communities, but also affect forest regeneration following disturbance. Although plant-herbivore relationships have been studied for a long time, it remains difficult to anticipate the effects of different browsing pressures on the forest and its succession. Improving our knowledge on this topic is especially important as increasing densities of large herbivores in many parts of North America and Europe could hinder the achievement of management objectives, including those related to ecosystem-based forest management. High densities of large herbivores may thus compromise not only the integrity of forests, but also their ability to provide ecosystem services. First, I studied the effects of different moose browsing pressures on plant communities and succession in eastern balsam fir - paper birch forests after logging, using an experimental design consisting of exclosures and paired plots located in Gaspésie, Quebec. My work shows how the magnitude of the effect of moose on plant communities and their succession depends on the intensity of browsing pressure. Although all browsing pressures had an effect, heavy pressure further decreased the abundance of balsam fir, birch and American mountain-ash saplings, while increasing raspberry cover, which reached up to 60% cover. Second, I analyzed the direct and indirect effects of browsing on the low regeneration of dominant tree species, as well as the effect on sapling recruitment, to determine if moose could interfere with the achievement of ecosystem-based management targets. The results show that moderate to high browsing pressures prevent the achievement of several management objectives, implying consequences for both the forest industry and the preservation of forest integrity. Finally, I examined whether the effects observed in the earlier chapters of moose browsing on deciduous could provide an ecosystem service related to competitors control in spruce plantations. The results show that moose provide such service, but also that it is more effective, at least at the densities studied, than the mechanical release normally prescribed. My thesis thus deepens our fundamental knowledge of plant-herbivore relationships while identifying the consequences of these relationships for the management of forests and exploring a practical application they may have for certain management scenarios. Several results lead to the recommendation of different measures that can be applied now, the main one being the need for forest and wild life managers to collaborate in order to facilitate the achievement of their respective objectives.

A Madagascar et au Niger, des politiques de décentralisation de la gestion des ressources naturelles ont émergé dans les années 90. Elles se sont construites en réponse à l'échec des politiques centralisées face à la dégradation des forêts et ont été favorisés par le développement de la reconnaissance à l'international des capacités des acteurs ruraux à gérer leurs forêts. L'application de ces politiques modifie les interactions entre acteurs ruraux et écosystèmes de façon positive et négative. Cette thèse propose un cadre pour analyser les effets attendus et inattendus des réformes forestières sur les forêts et les acteurs ruraux. Ce cadre est appliqué à un cas d'étude à Madagascar et un au Niger, illustrant la décentralisation dans des contextes différents. Le couple humains-écosystèmes forestiers est modélisé comme un système socio-écologique (SES), dont les interactions entre usagers et écosystèmes sont des fonctions du SES. Les politiques forestières sont interprétées comme des stratégies visant à réduire la vulnérabilité des SES. Les résultats montrent que le processus de décentralisation a visé un SES dans lequel une seule fonction, la production de bois énergie, est représentée. Cependant, les systèmes de forêts tropicales sèches sont composés de plusieurs fonctions différentes qui interagissent entre elles. Les nouvelles politiques forestières entrainent l'augmentation de l'expression de certaines des fonctions parmi les 16 identifiées au Niger et les 15 identifiées à Madagascar. Mais elles ont aussi conduit au déclin d'autres fonctions, avec des conséquences pour les acteurs impliqués dans ces fonctions. Pour réduire la vulnérabilité dans les SES des forêts tropicales sèches, des politiques qui intègrent les interactions complexes caractéristiques de ces systèmes doivent être développées. / In the 1990's, policies for decentralization of natural resource management were developed in Madagascar and Niger. These policies were created in response to the failure of centralized policies to halt forest degradation, and favored by an increasing international recognition of rural people's capacity to manage their own forests. The new policies influenced how rural people interact with their forest ecosystems, a change process that had both positive and negative outcomes. This thesis proposes a framework for analyzing intended as well as inadvertent effects of the decentralization policies on forests and on local people. It further applies the framework to two case studies, one in Niger and one in Madagascar, representing the implementation of these policies in two different contexts. The framework conceptualizes human and forests as a social-ecological system (SES), in which interactions between users and ecosystems are regarded as functions of the system. The implemented policies are interpreted as strategies to reduce vulnerability of the SES. The results show that the decentralization process targeted a SES where only one function, the production of fuelwood, was perceived. In reality, however, dry tropical forest systems are composed by several different functions, and these functions interact. While the new forest policies led to an increased expression of some of the 16 functions identified in Niger (15 in Madagascar), they led to a decline in others, with the subsequent marginalization of the actors groups linked to those functions. To reduce vulnerability in tropical dry forest SES, we need to develop policy options that properly reflect and account for the complex interactions that characterize these systems.

Sous les effets combinés de la surexploitation des ressources marines et du changement climatique la mer Méditerranée se transforme progressivement en un point chaud du changement global. En dépit d’un grand nombre de modèles développés localement ou régionalement en mer Méditerranée, aucun ne s’est encore attelé aux modifications d'assemblages d’espèces à l’échelle du bassin avec une modélisation intégrée des écosystèmes de la physique jusqu’aux prédateurs et représentant explicitement les dimensions à la fois multi-spécifique, spatiale, et trophique. Ces travaux de thèse présentent donc un triple enjeu : (i) mettre en œuvre une telle modélisation de la richesse spécifique en Méditerranée basée sur les traits de vie et représentant l'intégralité du cycle de vie d’espèces en interaction ; (ii) projeter les conséquences des changements physiques et biogéochimiques induits par le changement climatique sur la distribution spatiale des espèces et sur la structure et le fonctionnement trophique de l'écosystème méditerranéen ; (iii) explorer des scénarios de gestion des pêches visant à reconstituer certains stocks d'intérêts commerciaux dans un contexte de changement climatique. Pour répondre à ces enjeux, un modèle end-to-end, OSMOSE-MED, s’appuyant sur le couplage d’un modèle de hauts niveaux trophiques OSMOSE à des modèles de physique et de biogéochimie NEMOMED12 et ECO3M-S, a été développé. Avec cent espèces modélisées, représentant près de 95 % des captures effectuées en Méditerranée, il s’agit du premier modèle trophique de ce type intégrant une aussi grande richesse spécifique, sur une échelle spatiale aussi vaste (la mer Méditerranée dans son ensemble) et à fine résolution (20x20 km²). Selon le scénario d'émissions de gaz à effet de serre RCP8.5, les projections réalisées avec le modèle OSMOSE-MED mettent en évidence une augmentation globale de la biomasse et des captures, respectivement de 22% et 7% d'ici la fin du siècle. Ces augmentations masquent néanmoins de grandes disparités géographiques. Le bassin oriental se démarque par une augmentation globale de la biomasse associée aux espèces exotiques. Au regard des captures, le modèle prévoit des augmentations dans le bassin oriental et une diminution importante dans la partie occidentale. Un changement de la composition spécifique des captures pourrait apparaître au cours du 21ème siècle avec l'apparition d'espèces gagnantes (e.g. anchois) et perdantes (e.g. merlu). Les espèces gagnantes seraient principalement les espèces de petits pélagiques, thermophiles et/ou exotiques, de plus petites tailles et de plus bas niveaux trophiques tandis que les espèces perdantes seraient généralement les grands démersaux et pélagiques, pouvant pâtir d'un décalage spatial avec leurs proies potentielles à la suite d'une contraction ou d'un déplacement de leur aire de répartition géographique. Dans ce contexte, les projections de scénarios de gestion des pêches mettent en évidence les avantages d'une plus grande sélectivité ou d'une réduction de la mortalité par pêche pour reconstituer certains stocks d'intérêts commerciaux, en particulier parmi les organismes appartenant au groupe des démersaux, benthiques et grands pélagiques. Une réduction de la mortalité par pêche pourrait en outre inverser les tendances projetées à la baisse de la biomasse et des captures totales en Méditerrannée occidentale. / Under the combined effects of overexploitation of marine resources and climate change the Mediterranean Sea is gradually becoming a hotspot of global change. Despite a large number of models developed locally or regionally in the Mediterranean Sea, no previous studies have addressed changes in species assemblages at the basin scale with an integrated ecosystem modelling from physics to predators and explicitly representing the multi-species, spatial, and trophic dimensions. This thesis work presents a threefold challenge: (i) implementing such a model of the species richness in the Mediterranean Sea based on life history traits and representing the entire life cycle of interacting species; (ii) projecting the consequences of physical and biogeochemical changes induced by climate change on the spatial distribution of species and on the structure and trophic functioning of the Mediterranean ecosystem; (iii) exploring fisheries management scenarios aiming at rebuilding some stocks of commercial interest in a climate change context. To address these challenges, an end-to-end model, OSMOSE-MED, based on the coupling of a high trophic level OSMOSE model with NEMOMED12 and ECO3M-S physical and biogeochemical models, has been developed. With 100 modelled species, representing nearly 95% of the catches made in the Mediterranean Sea, it is the first trophic model of this type to integrate such a large diversity of species, on such a large spatial scale (the Mediterranean Sea as a whole) and at fine resolution (20x20 km²). According to the greenhouse gas emissions scenario RCP8.5, projections made with the OSMOSE-MED model show an overall increase in biomass and catches of 22% and 7% respectively by the end of the century. However, these increases mask large geographical disparities. The eastern basin is characterized by an overall increase in biomass associated with exotic species. With regard to catches, the model projects increase in the eastern basin and a significant decrease in the western part. A change in the species composition of catches could appear during the 21st century with winner (e.g. anchovy) and loser (e.g. hake) species. Winner species would mainly belong to the small pelagics group, are thermophilic and/or exotic, of smaller sizes and of low trophic level while loser species are generally large-sized, some of them of great commercial interest, and could suffer from a spatial mismatch with potential prey subsequent to a contraction or shift of their geographic range. Fisheries management scenario projections highlight the benefits of greater selectivity or reduced fishing mortality for the recovery of certain stocks of commercial interest, particularly among organisms belonging to the demersal, benthic and large pelagic groups. A reduction in fishing mortality could also reverse the projected decline in biomass and total catches in the Western Mediterranean.

Dans les territoires de montagne en Europe, les paysages évoluent sous l’effet d’une double dynamique : l’augmentation du couvert forestier et l’intensification des paysages agricoles. A partir d’un cas d’étude, le Mont Lozère, nous montrons comment ces deux dynamiques peuvent rentrer en tension, en explorant la question des choix sociaux liés aux dynamiques paysagères. Nous développons dans cette thèse un cadre conceptuel original, qui associe le concept de service écosystémique avec celui de l’état de référence, que nous avons mis en oeuvre par une démarche compréhensive et un dispositif de recherche-action. A travers l’étude des représentations, nous avons mis à jour un glissement de l’état de référence au sein des paysages agricoles, perçu différemment par les acteurs. Nous avons ensuite révélé les mécanismes sous-jacents aux choix liés aux dynamiques des paysages agricoles, ce qui nous a permis d’identifier un besoin de concertation autour de l’état de référence. Nous y avons répondu par une proposition concrète à travers un jeu de rôles, destiné à mettre les acteurs en situation d’apprentissages et à les accompagner vers des choix plus concertés. Notre contribution porte à la fois sur la question de la conciliation de différents objectifs dans les aires protégées, le rôle de l’état de référence dans la gouvernance des paysages et la plus-value scientifique et opérationnelle du concept de service écosystémique. / In mountain areas in Europe, landscapes evolve under the effects of the dual dynamics of both an increase of forest cover and the intensification of farming landscapes. Based on a case study, on the Mont Lozère we show how these two dynamics can be caught in tension by studying the question of the social choices linked to such landscape dynamics. In this thesis, we develop an original conceptual framework combining the concepts of ecosystem services and baseline references into a comprehensive and a research-action approach. The analysis of representations revealed a shifting baseline on the perception of farming landscapes, which are diversely perceived by stakeholders. We then describe the mechanisms underlying the choices related to farming landscape dynamics, and identify the need for dialogue around this baseline. We respond to this need with a proposition from role playing games that may help foster social learning and encourage more concerted choices. Our contribution addresses both the question of reconciliating different objectives in protected areas, the role of the baseline in landscape governance and the scientific and operational added-value of the concept of ecosystem services.

L’objectif de cette étude est d’analyser l’adaptation socio-affective et la satisfaction de vie des enfants âgés de 9 à 12 ans en lien avec les différents usages des Technologies Numériques de l’Information et de la Communication, tout en prenant en compte la qualité des relations amicales dans les contextes hors-ligne, en ligne et en mode mixte. À partir de l’approche écosystémique (Bronfenbrenner, 2005), le modèle opérationnel « P.P.C.T.» (Bronfenbrenner, 1996) a permis de procéder à l’analyse spécifique de l’impact des caractéristiques individuelles, contextuelles et temporelles sur le développement socio-affectif des enfants. Notre échantillon se compose de 508 enfants âgés de 9 à 12 ans, soit 248 garçons et 260 filles. Ils sont 87% à utiliser les TNIC à des fins communicationnelles. Le développement socio-affectif a été appréhendé à travers le Strenghts and Difficulties Questionnaire (SDQ ; Goodman, 1997) et la version française de la Multidimensional Student’s Life Satisfaction Scale (MSLSS ; Huebner, 1994 ; Fenouillet & al., 2015). Les enfants, tout comme les parents, ont répondu à divers questionnaires, tels que le Network of Relationships Social Provision Version (NRI-SPV ; Furman & al., 1985) et des échelles que nous avons adaptées. Nos principaux résultats indiquent que quelle que soit l’utilisation des TNIC, la majorité des enfants présente une adaptation socio-affective satisfaisante ainsi qu’une satisfaction de vie harmonieuse. Toutefois, à l’intérieur des différentes plateformes utilisées, sur les Réseaux SocioNuméiques, nous retrouvons un effet significatif du genre, les garçons présentant plus de troubles aussi bien intériorisés qu’extériorisés que les filles. Il en est de même sur les troubles extériorisés lorsque les garçons communiquent sur les jeux en réseau. Le support social au travers de l’ami hors-ligne et/ou mixte est un facteur de protection tout comme le fait de partager un lien d’amitié sur le RSN avec des membres de la famille. À l’inverse, le support social de l’ami en ligne et un lien d’amitié sur le RSN avec des inconnus ou des célébrités sera un facteur de risque. De plus, le bien-être des enfants sera impacté lorsqu’ils utilisent les TNIC dans une pièce isolée. Cette recherche, à caractère exploratoire, du fait des rares travaux francophones dans ce domaine est néanmoins prometteuse et encourage à proposer des pistes de recherche ainsi que des pistes d’intervention. Dans un souci de prévention, il est nécessaire d’accompagner les enfants à risque de développer des troubles psychologiques afin de pouvoir réduire ou, mieux, éviter les impacts négatifs qui sont associés à ces usages. / The purpose of this study is to analyze the social emotional adjustment and the life satisfaction level of children between 9 to 12 years old related to their use of Digital Information and Communication Technologies (DICT) taking into account the quality of their friendships in different contexts: online, offline and in a mixed mode. Following the ecological model (Bronfenbrenner, 1996), the PPCT operational model (Process, Person, Context, Time) allowed to specifically analyze the impact of individual, contextual and temporal characteristics on children's social emotional adjustment. Our sample consists of 508 children (248 boys and 260 girls). A vast majority of them (87%) use DICT for communication purposes. Social emotional adjustment is measured with the Strenghts and Difficulties Questionnaire (SDQ; Goodman, 1997) and with the French version of the Multidimensional Student’s Life Satisfaction Scale (MSLSS; Huebner, 1994; Fenouillet & al., 2015). Children, as well as their parents responded to several other measures like the Network of Relationships Social Provision Version (NRI-SPV; Furman & al., 1985) and other adapted scales. Our main results show that, whatever the use of DICT, the majority of children show a satisfactory level of social and emotional adjustment as well a good life satisfaction. However, relating to the use of DICT, we found a significant difference between boys and girls. That is, compared to girls, boys show more externalized and internalized symptoms than girls. The situation is the same with online videogames: boys show more externalized symptoms than girls. Social support offered by offline friends or mixed friends (online and offline) represents a protecting factor. This is also true for online friendships with family members. Conversely, exclusively online friendships with strangers or with celebrities is a risk factor for social emotional adjustment. The well-being of children is negatively affected by connecting online in an isolated space. Lastly, because there are only a few francophone studies in this field, this exploratory study is promising in terms of research and intervention projects in the future. In a prevention perspective, it is necessary to support at risk children in order to prevent the psychological problems that can be related to the use of DICT.

Ce travail représente une contribution originale à la méthodologie pour le développement de modèles écosystémiques ainsi qu'une première tentative d'une modélisation end-to-end (E2E) de l'écosystème du Courant de Humboldt Nord (ECHN). L'objectif principal du modèle développé dans cette thèse est de construire un outil de gestion écosystémique et d'aide à la décision; raison pour laquelle la crédibilité du modèle est essentielle, laquelle peut-être établie par confrontation aux données. En outre, le ECHN présente une grande variabilité climatique et océanographique à différentes échelles, la source principale de variation inter-annuelle étant l'interruption du cycle d'upwelling saisonnier par l'Oscillation Australe du phénomène El Niño qui a un effet direct sur la survie larvaire et le succès de recrutement des poissons. La pêche peut aussi être fortement variable, en fonction de l'abondance et de l'accessibilité des principales ressources halieutiques. Ce contexte amène deux questions méthodologiques principales que nous explorons dans cette thèse à travers le développement d'un modèle E2E qui couple le modèle OSMOSE, pour la partie haut niveau trophique, au modèle ROMS-PISCES, pour les parties hydrodynamique et biogéochimie:(i) Comment calibrer un modèle écosystémique à partir de séries temporelles de données? (ii) Comment inclure l'impact de la variabilité inter-annuelle de l'environnement et de la pêche? En premier lieu, cette thèse met en évidence plusieurs problèmes liés à la confrontation de modèles écosystémiques complexes aux données et propose une méthodologie pour une calibration séquentielle en plusieurs phases des modèles écosystémiques. Nous proposons deux critères pour classer les paramètres d'un modèle: la dépendance au modèle et la variabilité temporelle des paramètres. A partir de ces critères, et en tenant compte de l'existence d'estimations initiales, on énonce des règles qui permettent de déterminer quels paramètres doivent être estimés, et dans quel ordre, dans le processus de calibration séquentiel. De plus, un nouvel Algorithme Évolutionnaire, conçu pour la calibration de modèles stochastiques et optimisé pour l'estimation du maximum de vraisemblance, a été développé et utilisé pour la calibration du modèle OSMOSE avec des séries temporelles de données.La variabilité environnementale est explicite dans le modèle: le modèle ROMS-PISCES force le modèle OSMOSE et propage les effets bottom-up potentiels dans le réseau trophique à travers les interactions trophiques entre plancton et poisson d'une part, et les changements dans la distribution spatiale du poisson d'autre part. Cette dynamique spatiale des poissons est prise en compte par l'utilisation de modèles de distribution des espèces de type présence/absence, qui sont en général évalués grâce à une matrice de confusion et les indicateurs statistiques qui lui sont associés. Toutefois, quand on considère la prédiction d'un habitat au cours du temps, la variabilité de la distribution spatiale des habitats peut être résumée de manière complémentaire et validée en utilisant les patrons émergents de la forme des distributions spatiales. Nous avons modélisé l'habitat potentiel des principales espèces du ECHN en utilisant plusieurs sources d'information (pêches commerciales, campagnes scientifiques et suivi satellite des navires de pêche) conjointement aux données environnementales issues d'observations satellites et in-situ, de 1992 à 2008. L'habitat potentiel est estimé sur cette période d'étude avec une résolution mensuelle, et le modèle est validé à partir d'informations du système, en utilisant une approche pattern-oriented.Le modèle écosystémique E2E ROMS-PISCES-OSMOSE pour le ECHN est calibré en une approche par maximum de vraisemblance pour ajuster des séries temporelles mensuelles de 1992 à 2008. En conclusion,quelques applications potentielles du modèle pour la gestion des pêches sont présentées et nous discutons leurs limitations et les perspectives. / This work represents an original contribution to the methodology for ecosystem models' development as well as the first attempt of an end-to-end (E2E) model for the Northern Humboldt Current Ecosystem (NHCE). The main purpose of the developed model is to build a tool for ecosystem-based management and decision making, reason why the credibility of the model is essential, and this can be assessed through confrontation to data. Additionally, the NHCE exhibits a high climatic and oceanographic variability at several scales, the major source of interannual variability being the interruption of the upwelling seasonality by the El Nino Southern Oscillation, which has direct effects on larval survival and fish recruitment success. Fishing activity can also be highly variable, depending on the abundance and accessibility of the main fishery resources. This context brings the two main methodological questions addressed in this thesis, through the development of an end-to-end model coupling the high trophic level model OSMOSE to the hydrodynamics and biogeochemical model ROMS-PISCES: i) how to calibrate ecosystem models using time series data and ii) how to incorporate the impact of the interannual variability of the environment and fishing.First, this thesis highlights some issues related to the confrontation of complex ecosystem models to data and proposes a methodology for a sequential multi-phases calibration of ecosystem models. We propose two criteria to classify the parameters of a model: the model dependency and the time variability of the parameters. Then, these criteria along with the availability of approximate initial estimates are used as decision rules to determine which parameters need to be estimated, and their precedence order in the sequential calibration process. Additionally, a new Evolutionary Algorithm designed for the calibration of stochastic models (e.g Individual Based Model) and optimized for maximum likelihood estimation has been developed and applied to the calibration of the OSMOSE model to data time series.The environmental variability is explicit in the model: the ROMS-PISCES model forces the OSMOSE model and drives potential bottom-up effects up the foodweb through plankton and fish trophic interactions, as well as through changes in the spatial distribution of fish. The latter effect was taken into account using presence/absence species distribution models which are traditionally assessed through a confusion matrix and the statistical metrics associated to it. However, when considering the prediction of the habitat against time, the variability in the spatial distribution of the habitat can be summarized and validated using the emerging patterns from the shape of the spatial distributions. We modeled the potential habitat of the main species of the Humboldt Current Ecosystem using several sources of information (fisheries, scientific surveys and satellite monitoring of vessels) jointly with environmental data from remote sensing and in situ observations, from 1992 to 2008. The potential habitat was predicted over the study period with monthly resolution, and the model was validated using quantitative and qualitative information of the system using a pattern oriented approach.The final ROMS-PISCES-OSMOSE E2E ecosystem model for the NHCE was calibrated using our evolutionary algorithm and a likelihood approach to fit monthly time series data of landings, abundance indices and catch at length distributions from 1992 to 2008. To conclude, some applications of the model for fishery management are presented and their limitations and perspectives discussed.

La conservation des vautours dépend en partie de la gestion de leurs ressources trophiques, qui, en Europe, est largement liée aux activités pastorales et contrainte par les réglementations sanitaires. Or, la mise à disposition de carcasses à ces rapaces nécrophages permet de préserver des espèces emblématiques et de maintenir les services qu'elles offrent. En s'appuyant sur des entretiens ethnologiques et des données écologiques, cette étude sur l'équarrissage naturel a été menée selon une approche interdisciplinaire. Il s'agissait d'évaluer les conséquences de modes de gestion locale de l'équarrissage sur une population de vautours et sur des bénéfices environnementaux et économiques qu'elle génère. Un modèle multi-agents a été développé, représentant explicitement les comportements d'alimentation d'une population de vautours fauves - constituant " l'offre " de service -, et la mise à disposition des carcasses aux vautours- représentant la " demande " pour le service. Les résultats soulignent les avantages de l'utilisation d'un dispositif d'équarrissage naturel particulier, " la placette ". Les bénéfices offerts par une population de vautours, comme la pérennité de celle-ci, dépendent de l'utilisation ce dispositif. Lorsque la demande et l'offre sont en décalage, des conséquences négatives pour les humains comme les vautours peuvent survenir. Leur ajustement est nécessaire pour assurer une gestion à long terme de l'équarrissage naturel. A partir des rapports à la modélisation des chercheurs en sciences sociales et des écologues, l'intégration des dimensions sociales dans la modélisation de systèmes socio-écologiques est discutée. Les implications théoriques, actuelles et potentielles d'envisager les rapaces nécrophages comme des producteurs de service en vue de leur conservation, sont explorées et replacées dans une perspective plus large, pour reconsidérer la pertinence du concept de service écosystémique pour la conservation de la nature.