Le travail de recherche doctorale développé ici vise à améliorer les connaissances et la représentation desprocessus hydro-sédimentaires dans la Rade de Toulon, afin de mettre en place un modèle de dispersion desradionucléides comme outil de gestion post-accidentelle. L’intérêt de cette étude pluridisciplinaire repose surune stratégie qui unit la modélisation et les observations in situ et aborde la problématique complexe descontaminants en milieu marin.Les résultats obtenus permettent de rendre compte de la circulation hydrodynamique dans la Rade de Toulon etde sa forte dépendance au forçage par le vent. Ainsi, les temps d’échange des masses d’eau de la Petite Radesont estimés entre deux et six jours selon les conditions météorologiques. Les mesures en continu réaliséesdans les fleuves Las et Eygoutier ont permis de décrire et de quantifier les apports liquides et solides desbassins versants de la Rade, très peu étudiés jusqu’ici. La Petite Rade représente une zone de sédimentationprivilégiée vis à vis du millier de tonnes par an de matières particulaires apportées par le Las, et apparaît à cetitre comme une zone de piégeage des radionucléides en cas de rejet accidentel. / This doctoral research aims to enhance knowledge of the hydro-sedimentary processes in the Bay of Toulonand to represent these processes through a post accidental managing tool, developed to simulate the dispersionof radionuclides. This work is based on a multidisciplinary strategy, using numerical modelling and in situmeasurements to study the complex problem of contaminants in the marine environment.Hydrodynamic of the Bay and water mass exchanges through the channel have been studied. Results are highlylinked to the atmospheric conditions and the water exchange times of the Little Bay range from two to sixdays, depending on wind conditions. Recorded data in the Las and Eygoutier Rivers led to the description andthe estimation of the catchment yields to the Bay, poorly studied before. With one ton of particulate matterannually discharged by the Las River, the Little Bay seems to be a sedimentation area. In case of accidentalrelease of radionuclides, this area appears to be a trapping zone.

L'objectif principal de ce travail était d'étudier le devenir biogéochimique du matériel organique particulaire du Rhône, et les mécanismes impliqués dans le cycle du carbone au niveau de son delta. L'utilisation de microélectrodes in situ a permis l'obtention de profils haute résolution d'oxygène dans les sédiments et l'estimation du recyclage sédimentaire. Il apparait que la variabilité saisonnière des apports rhodaniens tant qualitative que quantitative influence l'activité de minéralisation benthique dans le delta du Rhône. Cependant, l'impact de ces apports pulsés est limité dans le temps, les sédiments deltaïques constituant un centre actif de dégradation du carbone organique pérenne. Des mesures isotopiques (Δ14C et δ13C) ont confirmé que le prodelta en plus d'une zone prépondérante de minéralisation est le siège d'un enfouissement massif du matériel organique particulaire du Rhône. L'utilisation d'un modèle numérique stationnaire diagénétique a permis de quantifier les termes d'enfouissement et de dégradation, et souligné l'importance de la minéralisation anoxique. Un pool important de matières en suspension du plateau continental en constante recirculation alimentant le prodelta a été identifié: des particules terrigènes et marines déjà dégradées, ayant subi plusieurs cycles de déposition/resuspension, diluent les particules rhodaniennes, diminuant ainsi la labilité du matériel atteignant le sédiment. Enfin, des mesures de respiration dans la colonne d'eau ont souligné l'effet des variations du régime hydrologique du Rhône qui modifient distinctement les termes d'export de carbone du delta vers la marge continentale.