L’étude de la qualité de l’accueil extrafamilial des enfants d’âge préscolaire pose avant tout la question de la conception même de la qualité et interroge les processus en œuvre dans la définition des critères qui la caractérise. Nous constatons l'existence de deux approches majeures en opposition quant à leurs fondements idéologiques, à savoir, une vision normative et universelle de la qualité et une conception subjective et contextualisée. Ce projet pose la question de la pertinence de dépasser cette opposition, pour tendre vers une approche de la qualité intégrant à la fois des dimensions favorisant universellement le bien-être des enfants accueillis et des dimensions spécifiques au contexte culturel, socio-économique et politique. Cette étude interroge ainsi la pertinence d’utiliser le modèle écosystémique comme support théorique au processus de définition de la qualité. Pour cela, deux axes d’étude ont été élaborés reposant respectivement sur une méthode qualitative et quantitative. La réalisation de 103 entretiens semi-directifs a premièrement permis l’identification des spécificités contextuelles françaises par l’étude des valeurs culturelles et personnelles concernant l’accueil de la toute petite enfance. Les résultats mettent en évidence que la représentation sociale de la qualité porte principalement sur les déterminants de la relation professionnel-enfant, où la dimension éducative ne constitue pas un critère de qualité. Les spécificités du contexte socio-économique et de la politique familiale permettent d’apporter un éclairage à ces résultats. Sur la base de ces éléments, le second axe d’étude a investigué les relations de 35 dyades parents-accueillants et plus spécifiquement, l’impact de leurs attentes respectives sur la qualité de leur relation. L’analyse centrée sur la personne a permis l’établissement de profils d’attentes tels que le conseil, le tutorat, le soutien parental, la confidence, le service professionnel ou encore la satisfaction parentale. L’association des profils d’attentes de chacun des membres des dyades a été établie. La relation entre ces dimensions, le stress parental, le soutien social, l’épuisement professionnel et la qualité de la relation parent-professionnel a été examinée. L’influence des attentes parentales et professionnelles sur la qualité perçue de leur relation dyadique souligne l’importance de considérer des dimensions contextuelles dans le processus de définition de la qualité de l’accueil. Les conclusions de cette recherche ouvrent des pistes de réflexion utiles quant à la pertinence d’envisager une nouvelle approche de la qualité reposant sur le modèle écosystémique de la qualité élaboré par Bigras et Japel (2007). / The study of quality in early childhood education requires that the concept of quality itself and the processes used to define quality requirements are investigated explicitly. Currently, there are two opposing approaches to quality. One approach considers quality as a normative and universal concept while the other regards quality as a subjective and contextually specific concept. In this study, we question the pertinence of these two approaches, going beyond this opposition by integrating dimensions that universally favor children’s wellbeing in daycare and dimensions that are specific to cultural, socioeconomic and political contexts. This study is theoretically anchored in the eco-systemic model. The project is structured into two phases. Both qualitative and quantitative methods are employed. First, 103 structured interviews were realized in order to understand specific cultural values associated with quality services in early childhood out of home care in France. Results indicate that quality of adult-child interaction is rarely mentioned and priority is given to the determinant of these interactions. Educational dimensions of this relationship and meeting children’s learning needs are rarely mentioned as constituent factors of quality. Specific aspects of the socioeconomic context and family politics in France clarify these results. On the basis of these initial findings, the second phase of research investigated 35 parent-professional relationships in daycare centers using questionnaires. Specifically, we examined the impact of their respective expectations and attitudes on the quality of their relationship. Person-centered cluster analyses were performed in order to identify mutual attitude profiles. Dyads were characterized on the basis of their expectations. Parent-professional relationships were described using dimensions such as counseling, tutoring, parent supportive, confidential, professional service or parental satisfaction. Associations between these dimensions, parental stress, social support, professional burnout and perceived quality of parent-professional relationship were examined. The identification of attitudes and expectations and their association with both parents and professionals perceived satisfaction with the relationship underscores the importance of considering contextual dimensions in the process of identifying quality in early childhood education and care. In conclusion, we discuss the relevance of this approach to quality based on eco-systemic model of quality developed by Bigras and Japel (2007) as a prerequisite to understanding child wellbeing in out of home care.

Les zones côtières à travers le monde sont soumises à de fortes pressions dues aux changements climatiques globaux, à la destruction d'habitats ou encore à la surexploitation des ressources marines. Ces différentes pressions peuvent induire des changements rapides d'état des écosystèmes caractérisés par de fortes modifications de la biodiversité, avec des écosystèmes entiers cessant de fonctionner dans leur forme courante. En conséquence, la pérennité des biens et des services écosystémiques produits par les zones côtières n'est plus assurée. Il en résulte des perturbations économiques et sociales évidentes pour les populations dont le mode de vie dépend de manière directe ou indirecte de la biodiversité côtière. Afin d'appréhender ces interactions homme-environnement, l'approche socio-écologique est de plus en plus utilisée pour illustrer le rôle de l'Homme sur la dynamique des écosystèmes marins côtiers ainsi que les bénéfices qu'il tire de ces derniers. Cette thèse a pour objectif principal d'explorer les concepts de l'approche socio-écologique appliquée à la gestion côtière. Ainsi, dans le premier chapitre de cette thèse nous résumons les spécificités, les défis et les enjeux de l'approche socio-écologique appliquée à la gestion côtière. Les chapitres 2, 3 et 4 s'intéressent à l'analyse du système socio-écologique et explorent des scénarios exploratoires d'évolution des principaux services écosystémiques du lagon de Moorea en Polynésie française. Enfin, nous discutons des avantages et des faiblesses de notre approche ainsi que des potentiels d'applicabilité en tant qu'outil de gestion des zones côtières. / Coastal areas around the world are under intense pressures from climate change, habitat destruction, and over-exploitation of marine resources. These different pressures can induce rapid changes in the state of ecosystems characterized by strong changes in biodiversity, with whole ecosystems ceasing to function in their current form. As a result, the sustainability of goods and services produced by coastal areas is no longer assured. This results in economic and social disruptions for populations whose livelihood depends directly or indirectly on coastal biodiversity. In order to understand these linked social and environmental interactions, the socio-ecological approach is increasingly used to illustrate the role of humans in the dynamics of coastal marine ecosystems and the benefits it derives from them. However, the majority of current research remains theoretical and few case studies applied to the management of coastal areas test this concept in a transdisciplinary approach. The main objective of this thesis is to fill this gap by exploring the concepts of the socio-ecological approach applied to coastal management. Thus, in the first chapter of this thesis, we summarize the challenges insights and perspectives of the socio-ecological approach applied to coastal management. Chapters 2, 3 and 4 focus on the analysis of the coral reef resource system and explore the social-ecological trade-offs revealed by a set of multiple driver’s scenarios in order to explore the potential evolution of the main ecosystem services of Moorea island lagoon in French Polynesia.

Les invasions biologiques sont aujourd'hui un enjeu majeur en termes de biodiversité et de bien-être. Qu'il s'agisse de prévention ou de limitation des dommages, la gestion des invasions biologiques présente les caractéristiques d'un bien public et, comme telle, relève de l'analyse coût-avantage. Dans cette optique, la thèse traite du problème du contrôle d'une espèce invasive dénuée de valeur marchande entrant en compétition spatiale avec une espèce native exploitée commercialement. La première partie propose un modèle bioéconomique théorique représentant l'interaction entre les deux espèces et la contribution des exploitants à la diffusion de l'invasion, dans lequel les variables de commande sont les efforts de prélèvement sur chaque espèce et la fonction-objectif est la rente de ressource de l'espèce native diminuée du coût de contrôle de l'espèce invasive. L'analyse du modèle à l'équilibre débouche sur une alternative radicale entre quasi-éradication et laisser-faire face à l'invasion. L'optimisation dynamique du modèle montre ensuite qu'il existe une trajectoire conduisant à un état stationnaire optimal combinant l'exploitation rentable du stock natif et la stabilisation de l'invasion à un niveau intermédiaire. Cet état existe si les coûts unitaires de l'effort de pêche du stock natif et de l'effort de nettoyage des zones envahies, les coefficients de dispersion naturelle et anthropique de l'espèce invasive, et le taux d'actualisation ne sont pas trop élevés. Cet état peut être atteint si le niveau d'invasion initial n'est pas trop important. La seconde partie est consacrée au cas d'étude de l'invasion de la pêcherie de coquille Saint-Jacques de la baie de Saint-Brieuc par la crépidule. L'analyse coût-avantage du cas de la baie de Saint-Brieuc s'effectue à l'aide d'un modèle structural d'exploitation de la coquille Saint-Jacques couplé à un modèle d'invasion spatiale binaire, à partir desquels un programme de contrôle de l'invasion est étudié.

La préservation des écosystèmes et la performance économique des organisations sont souvent mises en opposition. Ecosystèmes et organisations sont cependant interdépendants et peuvent être appréhendés comme constitutifs d’un même système socio-écologique (SSE). Notre objectif est d’identifier les instruments permettant le respect des contraintes de viabilité environnementales et économiques des SSE que nous proposons : la résilience écologique et la profitabilité des organisations. Après avoir souligné la faiblesse environnementale des instruments de régulation traditionnels néoclassiques, nous évaluons l’efficacité de deux autres catégories d’outils, récents et souvent plébiscités. Les approches volontaires étudiées permettent généralement de garantir la viabilité économique des organisations, mais leurs objectifs environnementaux, dont l’atteinte est variable, ignorent souvent la complexité des écosystèmes. Parmi les comptabilités environnementales, celles qui relèvent d’instruments de régulation néoclassiques poursuivent des objectifs écologiquement inappropriés, alors que les approches hétérodoxes sont plus en phase avec nos contraintes écologiques mais supposent une réforme profonde des conventions comptables. Ces résultats nous incitent à élaborer un modèle de gestion environnementale permettant d’assurer la viabilité des SSE à plus court terme. Il repose, pour son efficacité écologique, sur une démarche de gestion adaptative à l’échelle territoriale. Les désavantages compétitifs susceptibles d’apparaître sont mis en évidence par des comptabilités appropriées, et ces situations sont optimisées via la mise en œuvre de processus redistributifs adaptés. / Ecosystems’ preservation and the economic performance of organisations are often considered to be antagonistic. Nevertheless, ecosystems and organisations are interdependent, and they can be seen as part of the same social-ecological system (SES). The goal of our research is to identify the tools that ensure that the SES environmental and economic viability constraints we provide (i.e. ecological resilience and organisations’ profitability) are observed. After highlighting the ecological weakness of conventional neoclassical regulatory tools, we measure the effectiveness of two other categories of tools that have appeared recently and are often praised. The voluntary approaches analysed generally ensure the economic viability of organisations, but their environmental goals, which are variably reached, often ignore the complexity of ecosystems. Among the environmental accounting approaches, those considered as neoclassical regulatory tools pursue objectives that are ecologically inappropriate, whereas heterodox approaches observe our ecological constraints, but entail a significant reform of accounting policies. These results prompt us to elaborate an environmental management model, set to ensure shorter term SES viability. It lies, for its ecological effectiveness, on an adaptive management approach at the territorial level. The competitive disadvantages which might arise are identified in appropriate accounts, and these situations are addressed with using suitable redistributive processes.

L’objectif de cette recherche est d’étudier, dans une perspective écosystémique inspirée du modèle de Bronfenbrenner (1986), l’influence spécifique et combinée du contexte de violence conjugale et de stress maternel sur le développement socio-affectif du jeune enfant âgé de 5 à 6 ans. Ainsi, notre étude prend appui sur les questions suivantes : comment l’enfant d’âge préscolaire se développe sur le plan socio-affectif lorsqu’il grandit dans un contexte de violence conjugale ? Quels sont les facteurs environnementaux qui vont avoir des répercussions sur la relation mère-enfant ? Plus précisément, est-ce que le fait pour une mère d’avoir été victime de violence conjugale va engendrer chez elle plus de stress? L’attachement de la mère et le soutien social qu’elle perçoit vont-ils constituer des ressources qui vont venir atténuer le stress maternel et par voie de conséquences contribuer au bon développement de l’enfant ? Existe-t-il des différences entre les mères et les enfants qui ont quitté leur foyer comparativement à ceux qui vivent encore au domicile ? Enfin, quel est le rôle de la culture dans ces différents systèmes ? L’échantillon se compose de 38 enfants, 10 garçons et 28 filles, âgés de 5 à 6 ans et de leur mère, toutes originaires de pays d’Afrique. Parmi ces dyades mère-enfants, 19 ont été exposées à la violence conjugale et sont hébergées en CHRS, 19 sont toujours en situation de violence. Les mères ont renseigné une série de questionnaires évaluant leur attachement, le stress maternel, les violences subies et le soutien social perçu. En ce qui concerne le développement socio-affectif du jeune enfant, trois dimensions ont été considérées : deux émanant de son propre point de vue ; la représentation de l’attachement, appréhendée à l’aide du protocole des « Histoires à compléter » (Bretherton & al., 1990) et la perception des sentiments et des comportements parentaux avec le test de dépistage de la violence parentale (Palacio-Quintin, 1999), ainsi que l’adaptation socio-affective, étudiée par l’intermédiaire du questionnaire « Profil Socio-Affectif » (Dumas & al., 1998) complété par l’animateur du centre de loisirs. Les principaux résultats indiquent que seulement 36,8% des enfants présentent une représentation d’attachement sécurisée. Les représentations d’attachement des enfants toujours en situation de violence apparaissent plus insécurisées que celles des enfants sortis de la violence. Nos résultats montrent que le contexte de violence conjugale affecte également l’adaptation socio-affective de l’enfant. D’autre part, 73,3% des mères de notre échantillon possèdent des représentations d’attachement de type évitant. Nous avons relevé, par ailleurs, que les représentations du soutien social et du soutien relatif aux enfants perçus par les mères quel que soit leur groupe d’appartenance sont relativement peu élevées. Enfin, les mères toujours en situation de violence conjugale sont moins stressées que les mères ayant quitté le domicile. / The objective of this research is to study, in an ecosystemic manner inspired by the Bronfenbrenner model (1986), the specific and combined influence of the context of marital violence and maternal stress on the socio-emotional development of the young child from 5 to 6 years of age. Thus, our study aims to answer the following questions: What about socio-emotional pre-school child development when the child grows up in a context of marital violence? Which environmental factors will affect the mother-child relationship? More precisely, will the fact of a mother having been a victim of marital violence generate more stress for her? Will mother-child attachment and perceived social support constitute resources which will reduce maternal stress and consequently contribute to the positive development of the child? Are there any differences when the mother and child have left their home compared to those who are still living home? Finally, what is the role of the culture in this different system? The sample is composed of 38 children, 10 boys and 28 girls, aged from 5 to 6 years and their mother, all originating from an African country. Among these mother-child dyads, 19 were exposed to marital violence and were living in CHRS, 19 remained in a situation of violence. The mothers filled out a series of questionnaires in order to evaluate their attachment, maternal stress, violence suffered and their perceived social support. Concerning the socio-emotional development of the young child, three indicators were considered: two emanating from the child’s point of view; attachment representation, by means of the protocol of “Stories to be supplemented” (Bretherton & Al, 1990), the perception of parental feelings and behaviors by means of tracking parental violence (Palacio-Quintin, 1999), and socio-emotional adaptation, studied via “Socio-Emotional Profile” (Dumas & Al, 1998) supplemented by an activity leader. Principal results indicate that only 36.8% of children of the sample present a manifestation of secure attachment. The manifestions of attachment of children still living in a situation of violence appear more insecure than those of the children who were removed from violence. Our results show that the context of marital violence also affects the socio-emotional adaptation of the child. In addition, 73.3% of mothers in our sample manifest attachment avoidance. We have raised the issue, elsewhere, that expressions of social support and support relating to children as perceived by mothers, whatever their situation are relatively low. Lastly, mothers remaining in a situation of marital violence are less stressed than mothers who have left home.

L’intensification de l’agriculture et la simplification biologique des agroécosystèmes conduit à une perte des fonctions écosystémiques tandis que le contrôle chimique des bioagresseurs (BAG) n’est pas durable. La diversification des agroécosystèmes est plébiscitée de manière croissante pour restaurer les interactions positives entre les plantes, telles que la régulation des BAG, au bénéfice des cultures. Mais la diversification bien qu’elle implique un partage des ressources ne doit pas se faire au détriment des rendements. Si la diversité végétale est le support de services de régulation des BAG, quel devrait être le niveau de ces régulations pour compenser les pertes de rendement liées à la compétition pour les ressources ? Quelles devraient-être la composition et la structure de la communauté de plantes pour optimiser de façon synergique les régulations de multiple BAG et la production ? J’ai d’abord quantifié par modélisation théorique les niveaux minimum de régulation des BAG requis pour compenser les pertes de rendement dues à la compétition, dans différents scénarios d’association et de ressources. J’ai ensuite réalisé une étude de terrain pour étudier les régulations écologiques de trois importants BAG du bananier dans un gradient de complexité végétale. Enfin, j’ai quantifié la part d’écart de rendement attribuable aux BAG et aux ressources. Je discute des interactions entre dégâts des BAG et compétition pour les ressources à l’échelle de la plante, des mécanismes de régulations écologiques des BAG du bananier et de la gestion de la végétation à l’échelle de la parcelle pour la régulation synergique des BAG et l’optimisation des rendements. / Agriculture intensification and biological simplification of agroecosystems lead to the loss of ecosystem functions while chemical control of pests is not sustainable. Agroecosystem plant diversification is increasingly recognized as a way to restore positive interactions among plants benefiting crops, such as pest regulations. But diversification that causes resource sharing must not be done at yields’ expense. If vegetation complexity is the basis for pest regulation services, what should be the level of the regulations to compensate for yield losses due to competition for resources? What should be the composition and structure of the plant community to synergistically optimize multiple pest regulations and yields? First, I quantified by theoretical modeling the minimal levels of pest regulation required to compensate for yield losses due to competition in various association and resource scenarios. I then conducted a field study to study the ecological regulations of three important pests of bananas along a vegetation complexity gradient. Finally, I quantified the amount of yield losses attributable to pests and resources. I discuss the interactions between pest damage and resource competition at plant scale, the mechanisms implied in ecological regulations of the three banana pests and the management of the plant community at field scale for the synergic regulation of multiple pests and yield optimization.

L’agroécologie implique la conception de systèmes agricoles intégrant autant que possible les services écosystémiques. Aux produits chimiques souvent employés contre les ravageurs de cultures peut être privilégié la régulation par leurs ennemis naturels. Des résultats en écologie indiquent que des paysages agricoles dont la composition est riche en habitats semi-naturels (bois, forets, prairies, etc) les favorisent en leur fournissant abris, sites de pontes et nourriture. Il serait donc possible de mettre en place une Gestion Paysagère des Ravageurs (GPR), c’est-à-dire de concevoir et d’aménager des paysages agricoles en faveur de ces habitats afin de favoriser les ennemis naturels et le contrôle biologique. Toutefois, l’implémentation d’une telle innovation potentielle par les acteurs de ces paysages reste largement à explorer. Dans cette thèse, dans un esprit de recherche-action, nous avons pris le parti d’explorer la conception de tels paysages régulateurs de ravageurs en s’impliquant avec des acteurs locaux et scientifiques. Nous avons initié une démarche de recherche participative avec des acteurs agricoles d’une région du Tarn-et-Garonne spécialisée dans l’arboriculture fruitière, intensive en traitements chimiques. A partir de leurs représentations et de leurs connaissances nous avons cherché à déterminer quels étaient les facteurs favorables ou non à la GPR. En particulier, nous avons qualifié les conditions dans lesquelles le paysage et les ennemis naturels étaient construit socialement par ces acteurs comme des ressources pourvoyeuses de services écosystémiques de régulation. Nous avons cherché également à identifier si ces acteurs étaient liés entre eux par des dépendances pouvant nécessiter une gestion coordonnée du paysage. Nous avons exploré la possibilité de la gestion paysagère par plusieurs cycles de modélisations participatives. La thèse a ainsi : mis à jour et qualifié la diversité des modèles mentaux des acteurs locaux sur leurs stratégies de gestion des ravageurs, co-construit des modèles Bayésien participatifs afin d’explorer via des scénarios les incertitudes autour de la question de la régulation biologique des ravageurs et, enfin, réalisé la coconstruction d’un modèle multi-agents autour de le la dynamique de population du ravageur invasif Drosophila suzukii et de sa potentielle gestion paysagère. Nous avons pu ainsi déterminer qu’en l’état actuel des représentations des acteurs, qu’ils soient scientifiques ou locaux, la composition du paysage en éléments semi-naturels leur apparaît comme faiblement reliée à un service écosystémique de régulation des ravageurs, quand bien même ce paysage est souvent favorable à la biodiversité fonctionnelle. Actuellement, faute de bénéfices agricoles clairement identifiés, les acteurs impliqués sont en conséquence peu dépendants entre eux et le besoin de se coordonner pour mettre en place une GPR est faible. La plupart des agriculteurs indiquent plutôt une nette préférence pour les solutions individuelles vis-à-vis des ravageurs, par l’utilisation de pesticides et de filets protecteurs entourant les cultures. Ce focus individuel suggère qu’innover dans l’intégration de l’activité des ennemis naturels pourrait être plus aisé au niveau de la végétation naturelle des exploitations individuelles, comme peut l’être l’inter-rang des vergers. Par ailleurs, ces résultats font apparaître le besoin d’études scientifiques liant écologie et économie qui chercheraient à mesurer explicitement les bénéfices obtenus par les acteurs agricoles par le biais de paysages favorables aux ennemis naturels. Des résultats positifs de telles études seraient mobilisateurs pour de futures recherches participatives dans ce domaine. Enfin, cette thèse participative et exploratoire nous a permis également d’identifier de nouveaux terrains et questions de recherches dans le domaine de la GPR qui pourront être poursuivis.

La matière particulaire est un agent nocif pour la santé humaine et la réduction de sa concentration atmosphérique est nécessaire dans une approche de santé publique. L’atteinte de cet objectif passe par, entre autres, la captation des particules par la végétation. La question que nous nous sommes posés est: quel est le potentiel de captation des arbres publics dans la ville de Montréal. Comme site à l’étude, nous avons choisi les grands parcs, car leur végétation arborescente couvre un pourcentage important de leur surface. Le modèle de captation de la matière particulaire du logiciel i-Tree a été utilisé pour définir la capacité de purification de l’air selon les caractéristiques spécifiques de chaque parc. Ces caractéristiques comprennent l’indice de surface foliaire des arbres (LAI) et l’étendue des canopées, les conditions météorologiques ainsi que les concentrations des particules dans l’air. Plusieurs méthodes et techniques de calcul de ces paramètres ont été testés et les plus appropriées retenues pour le calcul des intrants. Les calculs ont été faits sur une base journalière pour l’ensemble de l’année 2017. Les résultats montrent que le total des particules captées pendant l’année 2017 s’élève à un peu plus que 3.5 tonnes pour les quatorze parcs évalués. Selon nos calculs, la majeure partie de ces particules a été lessivée au sol par les pluies et un faible pourcentage a été remis en circulation. Un test de validation des résultats in situ n’a pas été concluant. Il n’en demeure pas moins que les résultats sont similaires aux résultats des recherches effectuées dans d’autres villes Nord-Américaines avec le modèle d’i-Tree. Ces résultats montrent que le rôle des arbres pour la purification de l’air est important tout au moins localement. Les possibilités d’améliorer les méthodes de calcul des intrants du modèle de captation sont également discutées. / Particulate matter is an agent harmful to human health and reducing its atmospheric concentration is necessary from a public health approach. Achieving this objective requires, among other things, the capture of particles by vegetation. Our research question was what is the potential of public trees in the city of Montreal for capturing such particles. We chose large parks as our study site, because trees cover a significant percentage of their surface. The particulate matter capture model of the i-Tree software was used to define the air purification capacity according to the specific characteristics of each park. These characteristics include tree leaf area index (LAI) and canopy extent, weather conditions, and particulate matter concentrations in the air. Several methods and techniques for calculating these parameters were tested and the most appropriate ones used for the calculation of inputs to the model. Calculations were made on a daily basis for the whole of 2017. The results show that just over 3.5 tonnes of particles were captured for the fourteen parks evaluated over this period. According to our calculations, most of these particles were leached to the ground by rain and a small percentage were put back into circulation. A validation test of the results in situ was inconclusive. The fact remains that the results are similar to those of research carried out in other North American cities with the i-Tree model. These results show that the role of trees for air purification is important at least locally. Possibilities for improving the methods of calculating the inputs for the capture model are also discussed.

Les villes ne cessent de se densifier au détriment des espaces de nature qui corrélativement se réduisent, tout comme les services écosystémiques qui leur sont associés. Face à ce constat, la végétalisation du bâti apparaît comme une alternative indispensable. Dans ce cadre, les toitures végétalisées font partie des outils d'aménagement des villes qui sont en pleine expansion. Ces toitures revêtent différentes formes, s'adaptant aux contraintes et enjeux urbains. Depuis quelques années, une nouvelle forme de toiture végétalisée a émergé : les toitures végétalisées productives (e.g. de biomasse alimentaire). Encore peu développée et mal connue, l'intérêt concernant cette forme de toiture ne cesse de croître. Leur conception, leur aménagement et surtout les services écosystémiques quelles peuvent rendre sont aujourd’hui encore mal connus et nécessitent d’être mieux appréhendés. Clé de voûte des toitures végétalisées, le sol en place influence directement et indirectement les services écosystémiques rendus par celles-ci. En dépit du rôle majeur de ces sols, peu d'études leur sont consacrés. Par ailleurs, des produits non renouvelables tels que la pouzzolane, l’argile expansée ou la tourbe sont aujourd’hui très majoritairement utilisés dans leur composition. Nous avons étudié des Technosols, c’est à dire des sols reconstitués, de toitures productives composés uniquement de produits issus de résidus du milieu urbain. Ce travail a eu une double ambition : (i) évaluer quantitativement les services écosystémiques rendus et (ii) comprendre les premières phases d’évolution des Technosols. Pour cela, trois dispositifs expérimentaux, installés sur la toiture « Bertrand Ney » de l’école AgroParisTech ont été utilisés. Il s’agit de bacs de cultures dans lesquels des sols sont construits, avec des agencements divers de cinq résidus urbains: un compost de déchet vert, du bois broyé, de la brique et de la tuile concassée, un résidu de champignonnière et un compost de biodéchet. Nous avons étudié l’effet des différents types de Technosols construits sur (i) les services écosystémiques rendus, (ii) la production alimentaire (quantitative et qualitative), (iii) la fertilité physico-chimique et (iv) leur évolution temporelle. Les Technosols construits sont fertiles et permettent une production alimentaire conséquente sur une à cinq années, caractérisée par de faibles teneurs en éléments traces métalliques équivalentes à celles de la moyenne des productions maraichères. L’évaluation quantitative de services écosystémiques (production alimentaire, recyclage de résidus urbain, rétention des eaux de pluies et qualité des eaux de percolations (C et N), a souligné le caractère multifonctionnel des systèmes étudiés et met en évidence un disservice, qui est une altération de la qualité des eaux de percolation par lixiviation du carbone, pouvant être liée à celle d’autres éléments. Une première phase de pédogénèse rapide et intense est observée, marquée par une forte biodégradation des matériaux et une forte lixiviation. Nos travaux ont mis en évidence l’existence d’un double compromis dans la conception d’un Technosol productif, entre (1) la biodégradation des matériaux (assurant la fourniture des nutriments minéraux aux plantes) et le maintien de la structure et porosité du matériau, donc de sa fertilité physique d’une part et entre (2) la fourniture d’élément nutritifs par biodégradation et la lixiviation, se traduisant par une perte de ces éléments et une altération de la qualité des eaux de percolation d’autre part. La connaissance des propriétés des matériaux utilisés et de ses liens avec les services écosystémiques attendus permet déjà de concevoir des toitures productives multifonctionnelles à partir de résidus urbains et de les gérer de manière durable. / Cities are becoming denser at the expense of nature spaces that are correspondingly decreasing, as are the ecosystem services associated with them. Faced with this observation, the greening of buildings appears as a valuable alternative. Nowadays, green roofs have become a planning tool in urban planning. These roofs take different forms, adapting to urban constraints and challenges. In recent years, a new form of green roof has emerged: productive green roofs (i.e. of edible biomass). Despite a growing interest, rooftop farming is still poorly developed and known. Their design, their development and especially, the ecosystem services they could deliver are still poorly understood and need to be known. Keystone to green roofs, the soil in place directly and indirectly influences the provided ecosystem services. Despite, it’s key role, soil is still poorly studied. Furthermore, non-renewable products such as pozzolan or expanded clay or peat are today mostly used in their composition. In this work we have studied constructed soils, named Technosols, for productive roofs made only of urban wastes. The objectives of this thesis were: (i) to achieve a quantitative assessment of delivered ecosystem services (ii) analyze the first stages of Technosol pedogenesis. In order to do so, three experimental devices were implemented on the “Bertrand Ney” rooftop of the technical University AgroParisTech in Paris. The experimental devices consist of multiple plots filled with different disposal of five urban wastes: green waste compost, shredded woods, crushed tiles and bricks, spent coffee grounds used to grow mushroom and a biowaste compost. The impact of the different Technosols on (i) ecosystem services, (ii) food production (quality and quantity), (iii) fertility) and (iv) temporal evolution, were assessed. Constructed Technosol are fertile and allow a consistent food production over one to five years. The level of food production was equivalent to that of a professional producer and food quality regarding trace metal element was below existing norms. The quantitative assessment of ecosystem services (food production, urban waste recycling, rainwater retention and overflow quality (C and N)), highlighted the multifunctional nature of productive green roofs. However, we identified an ecosystem disservice which is an alteration in the quality of the leachates due to carbon leaching and presumably other elements. A first phase of rapid and strong pedogenesis was observed marked by an intense biodegradation and lixiviation of the Technosols. Our works identified two trade-offs in the design of a productive Technosol: between (i) the biodegradation or organic materials (ensuring the supply of mineral nutrient to plants) and the maintenance of the structure and porosity of the Technosol (i.e. its physical fertility) and (ii) the supply of nutrients by biodegradation and leaching, resulting in a loss of these elements and an alteration of the quality of percolation waters on the other hand. Knowledge of the properties of the materials used to build Technosols and on their link with the expected ecosystem services already makes it possible to design multifunctional productive rooftop based on urban waste and manage them sustainably.

La matière organique dissoute (MOD) joue un rôle clé dans le fonctionnement des rivières à titre de vecteur de carbone organique et d’énergie, tout en contribuant au transport de nutriments, de métaux et de divers contaminants. Elle est principalement dégradée à travers la minéralisation photochimique et la respiration bactérienne. La vitesse à laquelle se produit cette dégradation est influencée à la fois par la composition chimique et moléculaire de la MOD et par les conditions environnementales dans lesquelles elle est transformée. Toutefois, les études évaluant simultanément ces effets intrinsèques et extrinsèques sont rares en milieu fluvial et la plupart se concentrent sur un seul des processus de dégradation. De plus, les résultats de ces expériences sont rarement transposés à une colonne d’eau entière, ce qui limite l’évaluation de la réactivité écosystémique en rivière. Durant l’été 2019, nous avons échantillonné 40 sites le long d’un transect de 207 kilomètres sur le fleuve Saint-Laurent, une grande rivière tempérée dans laquelle s’écoulent côte-à-côte deux masses d’eau contrastées en termes de propriétés chimiques et physiques. En laboratoire, nous avons évalué la bio- et la photo-réactivité de la MOD au moyen d’incubations et d'expositions sous un simulateur solaire pour ensuite transposer ces données à l’écosystème en estimant pour tous les sites échantillonnés des taux surfaciques de dégradation in situ à partir de profils lumineux et bathymétriques. Nos résultats indiquent que la dégradation in situ de la MOD est essentiellement déterminée par la dégradation biologique. Cette dernière est généralement un à deux ordres de grandeur plus importante que la dégradation photochimique. Les taux surfaciques totaux de dégradation (calculés comme la somme des taux de dégradation photochimique et biologique) vont de 36,7 à 892,1 mg C m-2 j-1. Les taux surfaciques de dégradation photochimique sont principalement influencés par la photoréactivité de la MOD. En revanche, nous avons identifié un pool relativement constant de MOD bioréactive qui semble indépendant de la concentration initiale, de la composition ou des conditions environnementales. Des taux disproportionnellement élevés de biodégradation (2,5 à 4 fois la moyenne) ont été observés pour quelques sites peu profonds et situés près d’effluents urbains ou d’îles. Ces taux sont probablement stimulés par une combinaison de concentrations élevées en nutriments et une proportion plus importante de composantes protéiniques dans la MOD. Nos travaux fournissent l’une des rares démonstration expérimentale de la dominance de la dégradation biologique dans les grandes rivières, mais révèlent que la dégradation photochimique peut être d’importance comparable dans certaines zones de faible profondeur plus fortement connectées au milieu terrestre. En somme, ces observations suggèrent l’existence de points de contrôle écosystémiques pour la réactivité de la MOD dans les grandes rivières et laissent entrevoir de nouveaux questionnements quant à leur rôle dans l’export et le transport de matière terrestre. / Dissolved organic matter (DOM) is central to rivers functioning as it is a complex mixture composed of vast amounts of organic carbon and energy, also acting as a vector for nutrients, metals and various contaminants. Both the chemical and molecular composition of the DOM and the environmental conditions in which it is processed can influence its rate of removal from the water column, mainly through photochemical mineralization and bacterial respiration. Studies evaluating these intrinsic and extrinsic aspects simultaneously, particularly on both the biological and photochemical degradation are rare, particularly in large fluvial systems. During the summer of 2019, we sampled a 207 km transect of the St. Lawrence (SLR), a large temperate river in which flows two strikingly distinct water masses in terms of origin as well as chemical and physical properties. We then assessed DOM bio- and photo-reactivity at 40 sites along the river through a series of standardized incubations and exposure to simulated sunlight, and then used water irradiance and morphometric profiles to estimate in situ areal rates of processing across the river. We found that the in situ reactivity was mostly driven by biological degradation, which was typically one to two order of magnitude higher than photochemical degradation. Total daily processing (calculated as the sum of photochemical and biological degradation) across the whole water column ranged from 36.7 to 892.1 mg C m-2 d-1. In situ photochemical degradation was largely driven by DOM photoreactivity. In contrast, we found a relatively constant baseline pool of biolabile DOM that appeared to be independent from changes in concentration and environmental conditions. Disproportionately high biodegradation rates (2.5-4x the average) were found in a few shallower sites, near effluents or islands, potentially driven by a combination of local increases in nutrient concentration and compositional changes in the proportion of protein-like DOM. We provide rare experimental evidence for the often-assumed dominance of biodegradation over photodegradation in large rivers, but also emphasize that photodegradation can locally be just as important in terrestrially connected areas of low depth. In turn, these observations hint at the presence of ecosystem control points in large and heterogenous rivers with contrasting sources and composition of DOM, opening new research perspectives into the role of large rivers in the export and retention of terrestrial matter.