Les communautés bactériennes aquatiques sont extrêmement sensibles et réactives aux gradients environnementaux. Il a été proposé que leur réponse résultent de changements dans leur structure, tels que la composition, la fonction ct la structure physiologique. L'objectif de cette thèse est de décrire les processus qui déterminent la réponse métabolique des communautés bactériennes face à des gradients dans les principales ressources, avec un intérêt particulier pour le rôle de la composition dans cette réponse. Les chapitres de cette thèse explorent dans un contexte de métacommunauté: Dans quelle mesure les ressources déterminent le métabolisme bactérien et leur structure, comment les composantes de la structure sont liées les unes aux autres, avec les ressources et la performance de la communauté, comment la composition des communautés est liée à la fonction, comment la plasticité métabolique et la redondance fonctionnelle influencent le rôle de la composition dans la réponse de la communauté. Ces différents aspects ont été explorés in situ dans divers écotones dans un bassin versant et par des expériences de transplantations en laboratoire. Spécifiquement, les objectifs sont (1) d'examiner si les patrons en termes du métabolisme et des composantes de la structure de la communauté présentent une certaine spécificité écosystémique (2) d'étudier le lien entre la composition et la fonction des communautés, (3) de décrire la séquence des relations entre les composantes de la structure des communautés qui médient la réponse de la communauté aux changements des ressources, (4) d'évaluer l'influence de la plasticité métabolique et redondance fonctionnelle sur le métabolisme en réponse aux changements environnementaux. Les résultats indiquent que la régulation du métabolisme bactérien par les ressources est médiée par des changements dans les composantes de la structure qui peuvent être soit directionnels, spécifiques aux écosystèmes, ou aléatoire. En fait, les résultats montrent que la réponse peut être médiée d'une part, par des ajustements physiologiques des phylotypes dominants ou par le remplacement même des phylotypes dominants. Le type de réponse n'apparaît pas être déterminé par le type, ni l'intensité des gradients, mais par la plasticité métabolique de la communauté, qui à son tour semble être déterminée par des facteurs indépendants des gradients eux-mêmes. Les résultats montrent que la composition et la fonction des communautés sont liées l'une à l'autre d'une manière très dynamique, tel que leurs patrons absolus ne sont pas corrélés. La force et la forme de la relation varient en fonction du type et de l'intensité des gradients, suggérant un haut niveau de redondance fonctionnelle tant au sein de la communauté, qu'au sein de la métacommunauté, à partir de laquelle les phylotypes sont sélectionnés pour occuper les nouvelles niches créées le long des écotones. Les résultats des expériences de transplantations indiquent: L'existence d'un seuil environnemental qui détermine le niveau de redondance fonctionnelle, et une spécificité écosystémique dans la plasticité métabolique. Collectivement, les résultats de cette thèse montrent que les conditions environnementales locales ont une plus grande influence sur la structure de la communauté que la dispersion, et que la composition des communautés bactériennes joue toujours un rôle dans cette réponse en déterminant le niveau de plasticité de la communauté, mais que ce rôle n'est qu'apparent lorsque la réponse implique un remplacement des phylotypes dans les communautés qui sont intrinsèquement moins plastiques. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : bactérioplancton, gradients environnementaux, métabolisme du carbone, structure des communautés, métacommunauté.

L'ubiquisme des diatomées et leur diversité taxonomique a favorisé l'utilisation croissante de ces algues pour l'évaluation des conditions environnementales en eaux douces. La contamination métallique qui affecte certains cours d'eau peut conduire à des modifications de la structure des communautés et de la morphologie des individus. Dans ces travaux, les caractéristiques des biofilms périphytiques ont été étudiées sur le terrain (bassin versant du Riou-Mort, Sud-Ouest de la France) et en conditions expérimentales. La présence de métaux (ici : cadmium, zinc) induit non seulement un remplacement des espèces sensibles (Cyclotella meneghiniana, Navicula gregaria, Navicula veneta) par des espèces plus tolérantes (notamment Eolimna minima), mais également une diminution de la taille de certains individus et / ou l'apparition d'anomalies morphologiques affectant de nombreuses espèces. Le rôle structurant d'autres facteurs abiotiques sur les communautés diatomiques a de plus été souligné, particulièrement celui de la présence de nutriments en concentrations élevées qui stimule la production de biomasse et modifie la structure des assemblages au profit d'espèces saprophiles. L'action protectrice de la matrice organique vis-à-vis des contaminants métalliques a également été confirmée au travers de ces travaux. La pertinence de l'utilisation des diatomées pour la bioindication des pollutions métalliques a été validée, et ces études fournissent une base à l'élaboration d'un indice diatomique de pollution métallique probable.

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

La présente thèse a pour objectif d'étudier l'impact des dynamiques urbaines sur le niveau de contamination de l'environnement aquatique par les micropolluants. Le cas de la ville de Yaoundé (Cameroun) a été abordé à travers l'étude de la contamination du lac Municipal, situé à l'aval d'un petit bassin versant, et à proximité des centres administratif et commercial où se concentre une part importante de l'activité urbaine. L'approche basée sur l'analyse de contaminants persistants (ETM - Cd, Cu, Pb, Zn, PCB, HAP, nonylphenol - NP, parabènes - MeP, triclosan - TCS) dans des carottes datées de sédiments a été utilisée. Les ETM ont été extraits des sédiments par minéralisation partielle en milieu acide et à chaud, et analysés par ICP AES. Les micropolluants organiques ont été analysés par GC/MS (HAP, PCB, NP), et par LC/MSMS (parabènes, TCS) après extraction assistée par microondes et purification sur colonne de silice ou sur cartouche OASIS® HLB. L'analyse des parabènes et du TCS, des micropolluants émergeants, a conduit à la mise au point d'un protocole analytique. Les informations sur le fonctionnement urbain du bassin versant ont été obtenues grâce à une recherche documentaire depuis la création du lac en 1952 à 2010, et à des enquêtes effectuées auprès des ménages et des commerces. L'analyse des carottes a permis de retracer les apports en micropolluants organiques et métalliques depuis la création du lac Municipal en 1952. Trois périodes ont été définies en fonction de l'évolution des concentrations :• 1952 – 1964 - les concentrations en micropolluants varient peu, et sont généralement inférieures ou de l'ordre des limites de quantification. • 1964 – 1991 - les concentrations en micropolluants augmentent. • 1991 – 2010 – les concentrations de Cd, de Zn et de PCB cessent d'augmenter après 1991, et restent stables jusqu'en 2010. Les concentrations de Cu et de Pb augmentent jusqu'en 2010. La concentration des HAP est stable de 1991 à 2000, et augmente de nouveau jusqu'en 2010. Les concentrations les plus élevées de NP et de MeP sont mesurées à partir de 2000. En termes de flux, les pics ont été mesurés en 1991 pour les PCB, le Cd, le Pb et le Zn, en 2003 pour le NP et en 2010 pour les HAP, le Cu et le MeP. La période couvrant la crise économique de 1991 à 2000 est visible sur les profils de flux de tous les micropolluants. Ils sont stables pendant cette période et repartent à la hausse à partir de 2000 à l'exception des flux de PCB et de Cd. L'étude des concentrations et des flux de contaminants dans les sédiments du lac Municipal fait apparaître trois catégories de contaminants : le premier groupe formé par les PCB, le Cd, et le Zn est lié à la construction. Le second groupe formé par le Cu, le Pb et les HAP est lié au transport automobile. Le dernier groupe comprenant le NP et le MeP est lié aux nouveaux modes de consommation des populations. Contrairement au premier groupe de contaminants, les deux derniers groupes illustrent une contamination à l'échelle de la ville. De faibles concentrations ne présentant pas de risques écotoxicologiques ont été mesurées par rapport à d'autres régions du monde, à cause de la fonction principalement résidentielle du bassin versant et de son occupation par une population peu aisée. La présence du marécage situé en amont du lac a également un impact sur les niveaux de concentration. Des concentrations plus élevées que dans le lac y ont été mesurées, ce qui indique son rôle de rétention des contaminants / The aim of this study was to analyse the impact of urban dynamics on the receiving aquatic environment in tropical African conditions to better understand African environmental problems, often left aside by the research. As study site was chosen the upper part of the Mingoa watershed, one of the small and highly urbanized watersheds of Yaoundé city (Cameroon). The history of the impact was studied through the analysis of persistent and emerging pollutants in dated sediment cores (Cd, Cu, Pb, Zn, PCB, PAH, nonylphenol, parabens and triclosan), and the evolution of the watershed urban development. For trace elements analysis, sediment samples were digested with repeated additions of nitric acid (HNO3) and hydrogen peroxide (H2O2), and analysed ICPAES (inductively coupled plasma atomic emission). Organic contaminats were analysed by GC/MS (HAP, PCB, NP), and by LC/MSMS (parabens, TCS) after microwave extraction and purification on silica gel or OASIS HLB cartridges. A new method was developed for parabens and triclosan analysis in sediments. Informations about the Mingoa river watershed urban development from 1952 when the Municipal Lake was created to 2010 were obtained after a documentary research and local surveys (population and small businesses).The input of pollutants was traced from 1950 to 2010. Three periods were identified in sediment cores according to contaminants levels:• 1952-1964: contaminants concentrations were constant, and usually smaller than quantification limits. The watershed was not very urbanised during the last decade of the colonisation. The country independence was obtained in 1960.• 1964-1991: contaminants concentrations increased. The post colonial period is characterised by population growth and infrastructures development.• 1991-2010: concentrations of Cd, Pb, Zn and PCB stopped to increase after 1991 and remained constant until 2010. This period is characterized by the economic crisis (from the end of 80's to the end of 90's) with no investment in infrastructures. Sources analysis indicated that these contaminants were emitted by building activities. Cu and Pb concentration increased until 2010. PAH concentration remained constant between 1991 and 2000, and increased until 2010. A correlation was observed between Cu, Pb and PAH levels and traffic development in Yaoundé city. Cu and Pb were linked to the car fleet. Pb was also liked to gasoline use while PAH were linked to diesel use. Officially, Pb is no more used in gasoline since 2005. But that stop was not identified in our study. After 2005, we suggested that either it was too early to observe that stop, or another source of Pb could be the recycling of car batteries. Concerning PAH, ratios analyses indicated diesel as a possible source. The highest concentrations of nonylphenol and methylparaben were observed after 2000 due to an increase of the house and personal care products market. Contaminants fluxes were also analysed. Maxima were measured in 1991 for PCB, Cd, Pb and Zn, in 2003 for NP and in 2010 for PAH, Cu and MeP. Between 1991 and 2000, during the economic crisis, fluxes were constants. After 2000, fluxes increased again except for PCB and Cd.Contaminants levels observed in the Municipal Lake sediments were lower than in Western countries, and did not attain the limits set by Environmental protection agencies. This is mainly due to the residential function of the watershed, and the poor economic level of its population. We observed that the presence of a marsh upstream the lake also tempers the impact of the watershed on the lake ecosystem, because higher concentrations were mesasured in general

L’étude historique des pratiques de pêche à la ligne représente un champ de recherche privilégié pour l’utilisation conjointe du social et de l’environnemental. Dans les années 1960 les pêcheurs à la ligne font preuve d’une véritable conscience écologique. Mais cet état de fait n’est pas du « donné » mais du « construit ». La question centrale consiste donc à se demander si un siècle avant l’apparition de l’écologie politique en France, il y a eu une sensibilisation aux problèmes environnementaux par la pratique d’une activité qui met les citoyens aux prises avec le problème de la qualité de leur environnement proche ? Entre le deuxième tiers du XIXe siècle et les années 1940, la pêche à la ligne a évolué : d’une pratique élitiste à une activité de plus en plus populaire. Dans cette évolution, le rôle des hommes et des femmes et des différentes catégories socio-économiques a varié selon les époques et les régions. Les facteurs, les rythmes et la géographie de la prise de conscience des pêcheurs à la ligne de la nécessité de protéger leur environnement sont différents selon les espaces envisagés. Certaines régions, telles que le nord de la France, ont connu un développement précoce de la pêche à la ligne. Cette multitude de réseaux sociaux a donné naissance à un nouveau rapport des hommes à leur environnement, doublé de sociabilités inédites. / By the 1960s, anglers in France had come to display a real environmental consciousness. The aim of this thesis is to show this consciousness had a long history. Anglers in France, a century before the rise of political ecology, exhibited a growing sensibility to environmental problems that came directely from their experiences of the quality of their surroundings as they fished. In this thesis, I show that between 1829 and 1941, the practise of angling evolved from an elitist to a more working-class form of leisure. I also examine how the respective roles of men and women of different social classes changed over time and acoording to place. In addition, I explore the factors, rhythms and geography of this new environmental awareness. It gave rise to some unexpected developments with, for example, the working classes playing a major role in the movement of the protection of nature in France.

Le début de l'industrialisation a été marqué par une augmentation nette de l'influence anthropique sur le réchauffement planétaire, et les écosystèmes d'eau douce siègent parmi les premiers rangs des biotopes les plus impactés par ce phénomène. L'augmentation de la température et des précipitations modifient considérablement les propriétés du milieu, affectant directement la biodiversité ambiante. Une surveillance rigoureuse et continue est essentielle afin de détecter, évaluer et gérer adéquatement toute menace environnementale pouvant être attribuée à l'humain. Riches en espèces et florissantes de ressources naturelles, les rivières possèdent des composantes fondamentales pour tout écosystème. Elles sont également essentielles à la santé de l'humain, à son développement économique et à son approvisionnement en eau potable. La rivière Mishta-shipu (rivière Moisie) est située majoritairement dans la région administrative de la Côte-Nord, au Québec. Elle est réputée mondialement comme étant l'une des plus importantes rivières à saumon de l'Atlantique (Salmo salar). De plus, en tant qu'autoroute principale menant aux territoires ancestraux, sa valeur patrimoniale se veut inestimable pour les communautés autochtones locales qui ont survécu durant des milliers d'années grâce à ses ressources. Considérant toute cette richesse et l'absence de données scientifiques suffisantes, l'objectif global de cette étude était donc de brosser un portrait global et représentatif de la qualité actuelle de la rivière. Ce projet a été réalisé à travers le bassin versant de la Mishta-shipu, sur un total de huit stations à l'intérieur desquelles trois sites ont été échantillonnés. Les analyses ont été effectuées à l'aide d'indicateurs physico-chimiques, c'est-à-dire la qualité de l'eau et des sédiments, combinés à une caractérisation des macroinvertébrés benthiques, et ce en tenant compte des principales activités humaines pouvant impacter la qualité de la rivière. Les résultats obtenus suggèrent qu'à l'intérieur de certaines stations, certains sites subissent une pression pouvant être associée à l'humain.

Ce projet a été conduit dans le contexte général du renforcement de la population naturelle de Saumon atlantique de l'Allier et s'est focalisé sur les modalités de croissance des juvéniles et tacons en grand cours d'eau. Nous nous sommes intéréssés au développement des juvéniles relâchés dans le milieu naturel, avant de considérer ensuite la chaîne trophique dans son ensemble. Notre travail avait plusieurs objectifs : 1-Effectuer une analyse de l'alimentation, de la croissance et du statut nutritionnel des tacons issus d'une salmoniculture, relâchés et recapturés le long du continuum fluvial de l'Allier ; 2-Evaluer si, en raison de compositions en acides gras différentes, les macroinvertébrés pouvaient affecter la croissance des tacons, ainsi que leur survie hivernale ; 3-Déterminer, grâce à une approche par les AG biomarqueurs, l'origine des composés lipidiques retrouvés dans les macroinvertébrés et identifier les sources de C assimilées par ces derniers le long du continuum fluvial.

La présente thèse a pour objectif d'étudier l'impact des dynamiques urbaines sur le niveau de contamination de l'environnement aquatique par les micropolluants. Le cas de la ville de Yaoundé (Cameroun) a été abordé à travers l'étude de la contamination du lac Municipal, situé à l'aval d'un petit bassin versant, et à proximité des centres administratif et commercial où se concentre une part importante de l'activité urbaine. L'approche basée sur l'analyse de contaminants persistants (ETM - Cd, Cu, Pb, Zn, PCB, HAP, nonylphenol - NP, parabènes - MeP, triclosan - TCS) dans des carottes datées de sédiments a été utilisée. Les ETM ont été extraits des sédiments par minéralisation partielle en milieu acide et à chaud, et analysés par ICP AES. Les micropolluants organiques ont été analysés par GC/MS (HAP, PCB, NP), et par LC/MSMS (parabènes, TCS) après extraction assistée par microondes et purification sur colonne de silice ou sur cartouche OASIS® HLB. L'analyse des parabènes et du TCS, des micropolluants émergeants, a conduit à la mise au point d'un protocole analytique. Les informations sur le fonctionnement urbain du bassin versant ont été obtenues grâce à une recherche documentaire depuis la création du lac en 1952 à 2010, et à des enquêtes effectuées auprès des ménages et des commerces. L'analyse des carottes a permis de retracer les apports en micropolluants organiques et métalliques depuis la création du lac Municipal en 1952. Trois périodes ont été définies en fonction de l'évolution des concentrations :* 1952 - 1964 - les concentrations en micropolluants varient peu, et sont généralement inférieures ou de l'ordre des limites de quantification. * 1964 - 1991 - les concentrations en micropolluants augmentent. * 1991 - 2010 - les concentrations de Cd, de Zn et de PCB cessent d'augmenter après 1991, et restent stables jusqu'en 2010. Les concentrations de Cu et de Pb augmentent jusqu'en 2010. La concentration des HAP est stable de 1991 à 2000, et augmente de nouveau jusqu'en 2010. Les concentrations les plus élevées de NP et de MeP sont mesurées à partir de 2000. En termes de flux, les pics ont été mesurés en 1991 pour les PCB, le Cd, le Pb et le Zn, en 2003 pour le NP et en 2010 pour les HAP, le Cu et le MeP. La période couvrant la crise économique de 1991 à 2000 est visible sur les profils de flux de tous les micropolluants. Ils sont stables pendant cette période et repartent à la hausse à partir de 2000 à l'exception des flux de PCB et de Cd. L'étude des concentrations et des flux de contaminants dans les sédiments du lac Municipal fait apparaître trois catégories de contaminants : le premier groupe formé par les PCB, le Cd, et le Zn est lié à la construction. Le second groupe formé par le Cu, le Pb et les HAP est lié au transport automobile. Le dernier groupe comprenant le NP et le MeP est lié aux nouveaux modes de consommation des populations. Contrairement au premier groupe de contaminants, les deux derniers groupes illustrent une contamination à l'échelle de la ville. De faibles concentrations ne présentant pas de risques écotoxicologiques ont été mesurées par rapport à d'autres régions du monde, à cause de la fonction principalement résidentielle du bassin versant et de son occupation par une population peu aisée. La présence du marécage situé en amont du lac a également un impact sur les niveaux de concentration. Des concentrations plus élevées que dans le lac y ont été mesurées, ce qui indique son rôle de rétention des contaminants

Shewanella oneidensis est une bactérie aquatique capable de chimiotactisme, c'est-à-dire d'orienter sa nage en réponse aux signaux qu'elle perçoit. Mon travail de thèse s'est focalisé sur l'étude du système chimiotactique de cette bactérie. Mon premier objectif a été d'identifier de nouveaux substrats induisant une réponse chimiotactique ainsi que les chimiorécepteurs les détectant. Une approche à haut débit utilisant une banque de substrats, couplée à une recherche de substrats plus spécifiques, a permis d'identifier de nouveaux signaux. Nous avons confirmé que S. oneidensis est attirée par les accepteurs alternatifs d'électrons ainsi que par certains métaux. Nous avons montré qu'elle est attirée par le malate et le chromate et repoussée par le nickel et le cobalt. Nous avons identifié deux MCPs potentiellement impliqués dans la détection du malate et un dans la détection du chromate.Mon second objectif a été de comprendre le rôle du système chimiotactique dans la formation d'un biofilm flottant : la pellicule. Nous avons montré que le développement de la pellicule est un processus en trois étapes déclenché par la détection de l'oxygène en condition statique, probablement par aérotactisme. Nous avons mis en évidence l'implication inattendue du chimiotactisme dans la formation de la pellicule. En effet des mutants délétés de gènes codant pour des éléments du système chimiotactique ne forment pas de pellicule normale. Le développement de la pellicule met en jeu d'autres signaux chimiotactiques, générés au sein de la pellicule, qui pourraient intervenir dans la localisation des cellules et l'homogénéisation de la pellicule au cours de sa maturation. / Shewanella oneidensis is an aquatic bacterium capable of chemotaxis, meaning that it can change its direction in response to detected signals. My thesis focused on the study of the chemotaxis system of this bacterium.The first objective of my thesis was to identify new substrates inducing a chemotactic response and the chemoreceptors involved in their detection. A high-throughput technique involving a library of solutes coupled with a search of more specific compounds allowed to identify new signals. We confirmed that S. oneidensis is attracted toward alternative electron acceptors and by several metals. We showed that S. oneidensis is attracted toward malate and also chromate. Finally, we identified two repellents, nickel and cobalt. After construction of deletion mutants, we identified two MCPs potentially involved in malate detection and one in chromate detection.The second objective of my thesis was to understand the role of the chemotaxis system in the formation of a floating biofilm: the pellicle. We first characterized the pellicle development through time, revealing that it is a three-step process. We then highlighted the unexpected role of the chemotaxis system in pellicle formation. Indeed mutants deleted of genes coding for chemotaxis elements are not able to form a pellicle or form an abnormal one. We showed that oxygen is the main signal triggering pellicle formation in static condition and that it is probably detected through aerotaxis. Pellicle development also involves other chemotactic signals produced in the pellicle which could be used in the localization of cells at the air-liquid interface but also in the homogenization of the pellicle.

Il est communément admis que les écoulements dans les aquifères karstiques sont particulièrement concentrés dans les conduits et les fractures principaux. Dans ce travail, on cherche à décrire le comportement du flux à différentes échelles. A l'échelle locale, on considère une modélisation des écoulements en milieu continu. A cela s'ajoute à l'échelle régionale l'inclusion de drains comme éléments discrets (approche hybride). Nous avons recours pour ceci à l'utilisation d'un modèle d'écoulement défini par des équations aux dérivées partielles qui décrivent l'écoulement dans un milieu à double-porosité. La solution analytique de ce modèle nous permet d'étudier les phases de transition des flux selon une condition à la limite de type charge imposée. Cela correspond à une perturbation hydraulique tel qu'un puits maintenu à charge constante. Afin d'inclure des conditions aux limites spécifiques (par exemple une limite imperméable) et une géométrie de domaine irrégulière, nous développons et employons un modèle numérique basée sur la méthode des éléments intégrales de frontière. Ceci permet de mettre en oeuvre l'approche hybride (milieu continu et discret) dans laquelle nous considérons les intersections entre conduits verticaux et horizontaux. Ce type de modélisation permet ainsi de considérer une échelle plus importante qu'un modèle continu seul.Par ailleurs, un modèle expérimental de laboratoire est conçu et réalisé afin d'étudier expérimentalement les phases de transition du flux issu de milieux hétérogènes. Cette approche est complémentaire de celle développée à l'aide de la solution analytique et du modèle numérique.Enfin, nous proposons le développement et les essais préliminaires d'un nouvel instrument de mesure. Il s'agit d'une sonde autonome qui a pour objectif de cartographier les conduits noyés dans les aquifères karstiques. Ainsi la géométrie des drains discrets pourra être représentée de façon plus réaliste dans le modèle numérique hybride.Les conclusions principales de ce travail sont les suivantes : à l'échelle locale et régionale, les phases de transition du flux dépendent des propriétés hydrauliques du milieu. La solution numérique permet d'étudier l'influence des géométries de domaine et de conditions aux limites complexes. Le modèle expérimental permet de reproduire qualitativement les phases de transition du flux analysées théoriquement. Enfin, la sonde permet de cartographier son parcours dans des conditions expérimentales contrôlées. Ces nouvelles méthodes contribuent à la caractérisation de l'hydrodynamique dans les aquifères karstiques. / Groundwater flow in karst aquifers is mainly concentrated into the principals hydraulic features such as conduits and fractures. This work is devoted to the description of the flow behavior at different scales. At the local scale, we model the groundwater flow with a continuum approach. At the regional scale however, we describe the groundwater flow by mean of a hybrid modeling approach that considers discret conduits and a multi continuum approach.We use in this work a groundwater flow model based on the double porosity approach. The analytical solution of this model allows to investigate the different flow transitions phases that are present when a constant head boundary condition is applied, for instance at a well.In order to include different boundary conditions as well as specific domain geometries, we apply in this work a boundary element method to solve the partial differential equations that describe our problem. This allows to further investigate the hybrid model (discret element and multi continuum) in which we consider discret intersections of vertical conduits with horizontal conduits. This modeling approach allows to consider a broader scale that the local scale to describe groundwater flow in karst aquifers.Asides, a physical experiment is developped in order to study experimentally the transition phases of the flow which comes from a heterogeneous reservoir. This approach is complementary to those developped with the analytical and the numerical studies. Finally, a new measuring instrument is developped and early field trials were carried out in this work. This new sensor is an autonomous underwater probe which aims to map unaccessible drowned karst conduits. With this tool, the geometry of the karst conduits will be more realisticly represented in the hybrid numerical model.The main conclusions of this work are the following : at the local and regional scales, the transition periods in the flux depend of the hydraulic properties of the reservoir. The numerical solution allow to study the influence of various complex domain geometries and boundary conditions. The physical experiment allows to reproduce qualitatively the transition periods in laboratory conditions. Finally, the autonomous sensor allows to map its path in controlled field conditions.These new approaches and methods contributes to the caracterisation of the hydrodynamical behavior of karst aquifers.