Après 35 ans d'absence apparente, le virus West Nile (VWN) est responsable depuis 2000 de cas humains sporadiques et d'épizooties équines sur le littoral méditerranéen français. Nous avons étudié sans a priori quelles espèces de moustiques pouvaient être impliquées dans les cycles de transmission de ce virus dans le foyer camarguais.<br />Pour identifier les espèces vectrices, nous avons conduit des captures sur appâts oiseau, cheval et homme de mai à octobre 2004, recherché le VWN chez les moustiques capturés et réalisé des infections expérimentales des candidats vecteurs. Pour estimer le risque d'infection, la formule de la capacité vectorielle a été généralisée à plusieurs espèces d'hôtes et de vecteurs et spatialisée. Une démarche pour l'estimation spatio-temporelle des densités de vecteurs a été proposée, en se basant sur des modèles de dynamique de population et sur une cartographie des milieux propices au développement larvaire et au déplacement des vecteurs.<br />Les conclusions de cette étude sont que Culex modestus Ficalbi est sans doute le principal vecteur enzootique (transmission au sein des populations d'oiseaux) et épidémique (transmission des oiseaux aux mammifères) du VWN dans les zones humides. Sa distribution doit être précisée pour estimer l'importance de son rôle en zone sèche. Culex pipiens L. est sans doute un vecteur enzootique important dans l'ensemble de la Camargue et le principal vecteur épidémique en zone sèche, où les déterminants génétiques ou environnementaux de ses préférences trophiques restent à éclaircir. Enfin, les principales espèces d'Aedes et Anopheles n'ont sans doute qu'un rôle mineur dans la transmission du VWN.

L’objectif premier de ce travail est l’étude puis la modélisation numérique 3D du fonctionnement hydrogéologique et salin actuel d’une partie de l’aquifère superficiel de la Moyenne Camargue afin de l’utiliser, dans un second temps, pour la prévision qualitative des modifications induites par le changement climatique. La caractérisation de l’aquifère a été mené selon deux approches : une étude structurale, en utilisant des sondages à la tarière et différentes techniques géophysiques (ERT, ES et cartographie EM), et une étude hydrogéologique, intégrée par plusieurs campagnes de pompages, suivi piézométrique et des prélèvements de l’eau souterraine. Cette méthodologie a servi pour caractériser la géométrie de l’aquifère superficiel ainsi que son fonctionnement actuel et les processus qui l’affectent. Divers phénomènes environnementaux ont été identifiés, tels que : un lessivage du sol grâce à l’action de l’irrigation, un endoréisme observé dans les zones basses produit par l’effet de l’évaporation, et la reproduction des fluctuations de l’étang de Vaccarès dans la piézométrie, jusqu’au moins 30 m de la rive. Le modèle numérique construit à partir des observations du terrain reproduit les principaux processus observés. Il met en évidence un possible flux sortant vers le Vaccarès et le rôle important du marais dans l’hydrodynamique et le comportement hydrosalin du système. Les résultats du modèle face aux différents scénarios de prédiction montrent une intrusion d’eau du Vaccarès et, donc, une salinisation du système induit par la remontée du niveau marin, ainsi que la présence de l’irrigation et le marais comme facteurs essentiels dans la neutralisation de cette salinisation. / The main objective in this investigation is to construct a representative 3D numerical groundwater flow model of a local superficial aquifer in the Medium Camargue plain to simulate the actual hydrogeological and salt behavior. The 3D model will be used, in a second time, to simulate modifications of the system behavior provide by climate changes. The characterization of the aquifer was carried out by two approaches: a structural survey, using auger drilling technique and some geophysics techniques (EM mapping ERT, ES and), and a hydrogeological survey composed by several pumping tests, piezometric monitoring and groundwater samples. The methodological approach used allowed characterizing the geometry, behavior of the system and the process governing performance of the superficial aquifer. Several environmental phenomena were been identified, such as: a soil’s leaching; an endorheic phenomenon at the lower elevation areas; and the reproduction of the Vaccares pond’s fluctuations at the water table, until 30 m from shore. The numerical model, which has been constructed through field observations, reproduces principal process of the aquifer. This model highlights a possible outflow from the aquifer to the Vaccares pond and the important role of marsh in the hydrodynamic and hydrosaline behavior of the system. The results of the prediction scenarios tested with the numerical model highlights a possible intrusion from Vaccares water and, therefore, a salinization of the system produced by increase of sea level rise. The important presence of the irrigation and the marsh to neutralize a future salinization has been exposed.

Ce travail sur l'étude des paléoenvironnements holocènes de la partie occidentale du delta rhodanien se devait d'atteindre plusieurs objectifs majeurs.<br />* Identifier un ancien axe fluvial holocène entre les Costières et le cordon des Sables, cerner la période d'activité principale des paléochenaux holocènes développés dans le golfe d'Aigues-Mortes ainsi que leur modalité d'évolution hydro-sédimentaire, <br />* mettre en relation l'activité hydrologique des chenaux et les morphologies d'embouchure, caractériser et dater les formes littorales, et à l'aide de modèles actuels approcher les conditions hydro-dynamiques fluviales et marines qui ont prévalu à leur édification, et enfin, discuter de la présence d'une cellule hydro-sédimentaire au sein du golfe d'Aigues-Mortes,<br />* cerner et discuter de l'influence des contrôles internes et externes dans la construction de la plaine deltaïque occidentale,<br />* mettre en relation les témoins archéologiques et les nouvelles données paléoenvironnementales.<br /><br />La démarche adoptée est une approche intégrée de différentes disciplines et méthodes de terrain. La sédimentologie sur carottage et le travail sur coupes et à la surface ainsi que l'utilisation de référentiels actuels permettent d'appréhender les dynamiques de mise en place et la reconstitution des milieux de dépôts. Cette démarche est appuyée par l'étude des formes de surface ou à partir des reconstitutions 3D réalisées à partir des sondages.<br />L'étude des archives sédimentaires sur site et hors site (coupes et/ou sondages carottés) et pour les périodes récentes manuscrites et cartographiques permettent alors de 1) dégager les grandes phases et les facteurs de la transformation des paléomilieux au cours de l'Holocène, 2) préciser les contextes paléogéographiques contemporains des lieux de peuplement et 3) décrire les réponses apportées par les communautés riveraines en particulier dans les zones à sédimentation active aux échelles locales (sites) et régionales. <br /><br />Les résultats acquis dans la plaine deltaïque de Petite Camargue permettent d'affiner les étapes de formation du delta du Rhône à l'Holocène. Jusqu'à l'Antiquité, la plaine deltaïque de Petite Camargue est isolée en arrière d'un vaste cordon sableux. Les fleuves débouchent et meurent alors dans un vaste bassin lagunaire qui, par ailleurs, a constitué un environnement de plus en plus favorable à la formation de crevasses fluviales. La dynamique hydro-sédimentaire entre le Petit Rhône et le Vidourle se limite dans un espace exigu ce qui par analogie au delta du Danube, pourrait constituer le Stade Bloqué de la partie occidentale du delta rhodanien. Cet épisode se termine lorsque les chenaux percent le vaste cordon littoral sableux. A partir de ce moment, les chenaux progradent vers la mer Méditerranée pour construire des lobes deltaïques. Les morphologies distinctes des lobes apparaissent clairement à la surface de la plaine. Elles expriment l'évolution des processus fluviatiles et marins et leur degré de dominance de l'antiquité romaine à la fin du Moyen Age. La variabilité des processus s'exprime alors par des lobes deltaïques ayant des caractères morphologiques et sédimentologiques qui leur sont propres. <br />Les apports fluviatiles et la dynamique marine contrôlent le remplissage sédimentaire du golfe d'Aigues-Mortes. Ni les variations eustatiques, ni la paléogéographie pléistocène ne semblent avoir influencé la vitesse d'avancée des lobes deltaïques fossiles. Le colmatage du paléogolfe est aussi sous l'influence de facteurs autocycliques et allocycliques. Ceux-ci sont régis par des processus hydro-sédimentaires et climatiques difficiles à appréhender. Pourtant de multiples indicateurs environnementaux et humains montrent l'existence de forçages comme celui du Petit Age Glaciaire.<br /><br />Pour affiner les reconstitutions paléogéographiques (transitions entre les faciès lagunaires et fluviatiles, délimitation géométrique des sections transversales des bras morts fluviaux, modalités de remplissage sédimentaire des chenaux...), il apparaît essentiel de multiplier les sondages carottés dans la plaine deltaïque de Petite Camargue et de dater par le radiocarbone 14 les milieux de sédimentation fossiles.<br />L'absence d'une plus haute résolution de l'information, les effets de sites ainsi que la régulation cyclique des lobes deltaïques masquent des tendances hydro-sédimentaires reconnues sur d'autres espaces. Seule une résolution plus fine avec une comparaison multi-sites permettra d'affiner la lecture climatique des sources textuelles et des données sédimentaires et géomorphologiques.

L'objectif était d'évaluer le risque de circulation enzootique du virus West Nile (WN) chez le cheval en Camargue, région dans laquelle ce virus a déjà causé plusieurs épizooties. L'épidémiologie de la maladie de WN est très complexe, du fait de l'implication potentielle d'un grand nombre d'espèces de vecteurs et d'hôtes. De par sa transmission principalement vectorielle, la circulation du virus WN est fortement influencée par des facteurs environnementaux. L'espèce équine a été choisie comme témoin de la circulation du virus WN, car le cheval est particulièrement sensible à l'infection par ce virus. La méthode appliquée est basée sur l'utilisation du lien direct existant entre l'environnement et la circulation enzootique du virus WN, par l'étude de la séropositivité (IgG) chez le cheval. Dans les deux premières études présentées, certains facteurs de risque environnementaux ont été identifiés, comme des classes d'occupation du sol (zones agricoles hétérogènes, végétation inondée) ou des indices de paysage (Indice d'Imbrication et de Juxtaposition), ayant conduit à l'élaboration d'une carte de risque pour cette circulation dans le bassin méditerranéen français. Des facteurs de risque individuels, comme la race, l'âge et l'activité du cheval, ont également été identifiés. Dans la troisième étude présentée, des hypothèses de transmission du virus en Camargue ont été testées. Dans la région d'étude, le virus serait introduit par les oiseaux migrateurs et amplifié par Culex modestus et plusieurs espèces d'oiseaux compétentes. L'effet de dilution n'aurait pas d'impact sur l'amplification du virus en Camargue. Le virus serait transmis au cheval par C. modestus et C. pipiens.

Le travail présenté ici s'intéresse au rôle des oiseaux sauvages dans l'épidémiologie du virus West Nile (WN) en Camargue. Des espèces d'oiseaux susceptibles d'intervenir dans les différentes phases de circulation du virus (introduction, amplification, dispersion, émergence) sont identifiées en s'appuyant sur les données bibliographiques relatives à la maladie et sur des critères ornithologiques. Les investigations épidémiologiques effectuées pour quelques unes de ces espèces en 2004 (année épizootique) et en 2005 (année post-épizootique) montrent que le virus WN circule dans la population d'oiseaux de Camargue. Pour les oiseaux migrateurs arrivant d'Afrique au printemps, les dates et lieux de ces contacts restent inconnus. Concernant les oiseaux sédentaires, deux isolats d'une même souche virale ont été obtenus en 2004, réciproquement à partir du cerveau d'une Pie bavarde Pica pica et d'un Moineau domestique Passer domesticus, et totalement séquencés. L'étude phylogénétique de cette souche montre qu'elle appartient au même cluster que celles précédemment isolées en Europe méditerranéenne. Les résultats sérologiques et virologiques chez ces deux espèces d'oiseaux, souvent observées à proximité des écuries, en font des candidates à l'amplification et l'émergence du virus WN chez les chevaux de Camargue. La mise en évidence, en 2005, d'ARN viral dans les fientes d'une Pie bavarde conforte cette hypothèse. Les recherches doivent se poursuivre pour évaluer la part respective des différents oiseaux de Camargue dans la circulation du virus WN en utilisant d'autres approches, comme par exemple l'analyse des repas de sang des moustiques vecteurs, récemment identifiés.

Associée à une enquête de surveillance de la qualité de milieux aquatiques, cette étude a comme objectifs la détermination du degré et des modalités de contamination par des POPs d'origine agricole (pesticides organochlorés) et industrielle (polychlorobiphényles) des réseaux trophiques aquatiques d'une aire protégée, la Réserve de Biosphère de Camargue. Les analyses des isotopes stables du carbone et de l'azote, chez 16 espèces dominantes d'animaux aquatiques, ont confirmé le haut niveau de complexité des relations alimentaires, mais aussi leur stabilité, par des contraintes liées aux fluctuations environnementales naturelles et anthropiques. Les contaminants recherchés ont été détectés à tous les niveaux trophiques. A l'aide de la méthode isotopique, une bioamplification a été mise en évidence pour les polluants les plus persistants (dieldrine, HCB) mais aussi pour l'Α endosulfan, dont le transfert trophique dépend de l'intensité de la contamination résultant de la biodisponibilité de la substance, elle-même liée à la saison. Pour les autres composés analysés, la voie d'accumulation directe à partir de l'eau semble être la voie principale et dominante en raison, entre autres, des caractéristiques particulières (faible profondeur) de l'étang de Vaccarès. Parallèlement, des biomarqueurs ont été validés in situ en relation avec l'emplacement trophique et la structure du réseau. Les indicateurs biochimiques évalués ont montré l'incohérence du principe d'un « biomarqueur universel ».

Les systèmes agricoles sont en constante évolution sous les effets conjugués d'innovations techniques et organisationnelles et de changements du contexte socio-économique. A l'échelle d'un territoire, des acteurs locaux peuvent encourager et accompagner des changements de ce type s'ils ont une vision claire de leurs impacts potentiels. L'objectif de cette thèse est d'élaborer et d'appliquer une démarche permettant d'assister agriculteurs et autres acteurs locaux d'un territoire dans la construction et l'évaluation de scénarios d'évolutions des systèmes agricoles. Une démarche basée sur des approches permettant une analyse prospective, multicritères, multi-échelles et participative d'évaluation des systèmes agricoles a été développée. Elle a été mise en oeuvre en Camargue (sud-est de la France), avec des exploitants céréaliers et des acteurs de la production agricole et de la gestion du territoire. Des scénarios portant sur la réforme de la politique agricole commune (PAC) en 2012-2014, ainsi que sur des objectifs nationaux de réduction de la consommation de pesticides et de développement de l'agriculture biologique ont été développés. Ces perspectives d'évolution des systèmes agricoles camarguais ont été évaluées, via la formalisation de nombreuses données et connaissances. Deux outils de modélisation ont été utilisés : un modèle multi-agent a permis la mise en place de séances de simulation interactives avec des agriculteurs, et un modèle bioéconomique a été développé et utilisé avec des acteurs locaux tels que le syndicat des riziculteurs et le parc naturel régional. Les scénarios portant sur la réforme de la PAC ont confirmé la dépendance des exploitations rizicoles aux subventions. Des agriculteurs ont testé différentes stratégies d'adaptation de leurs exploitations à la suppression de l'aide couplée à la production rizicole. Ces stratégies, souvent basées sur la diversification des activités ou sur la conversion à l'agriculture biologique, ne permettaient pas de compenser les pertes économiques liées à la disparition de l'aide couplée. A l'échelle du territoire, ces stratégies réduiraient fortement la surface cultivée en riz, avec des impacts importants sur d'autres activités en lien avec la production agricole. Cependant ces stratégies vont dans le sens des objectifs gouvernementaux de réduction des impacts de l'agriculture sur l'environnement. Des scénarios portant spécifiquement sur ces objectifs ont permis d'identifier des marges de manoeuvre importantes au niveau des exploitations céréalières camarguaises. Cette thèse propose un cadre pour la mise en oeuvre de démarches d'évaluation des systèmes agricoles dans un territoire, qui associe les agriculteurs et les acteurs locaux à différentes étapes, depuis leur engagement pour le choix des scénarios, l'acquisition et l'analyse des données, la construction des outils de simulation et l'évaluation de scénarios. La combinaison de différents outils de modélisation pour la réalisation de réflexions collectives, pourrait contribuer à la mise en place d'actions pour un développement durable de l'agriculture.

L'objectif de cette étude est de mieux comprendre les processus géochimiques en conditions hydromorphes produites par le tassement du sol, dans deux sites en Camargue, avec différents modes de gestion des pailles de riz, et un site sous forêt à Nancy. En Camargue, l'étude in situ par sonde et des analyses chimiques des eaux de surface à différents stades phénologiques ont permis de déchiffrer le rôle des facteurs biotiques, abiotiques et anthropiques. L'enfouissement des pailles crée des conditions plus réductrices que le brûlage, mais la diminution de rendement est surtout due à la salure. L'effet rhizosphère et l'apport d'azote modifient largement le pH, malgré l'effet tampon de la dissolution / précipitation de calcite, qui se produit avec une légère sursaturation. Le retour du pH à l'équilibre met en jeu deux temps de relaxation, un court et un long. Le fer est contrôlé par les oxydes, les carbonates et les sulfures. Le pH, la CE et la température montrent une période commune de 24 h. En site forestier tassé, les alternances d'aérobies/anaérobies modifient la réactivité des oxydes de fer dans les sols tassés et l'extraction sélective CB-CBD permet de détecter ces modifications seulement 2 ans après le tassement.

Les hommes, par leurs usages de l'eau, ont créé des paysages originaux en Méditerranée. L'eau peut-elle être considérée comme un élément essentiel de façonnement des paysages méditerranéens ? Mais ne l'est-elle pas aussi pour d'autres régions ? Quels paysages ont-ils été produits par les formes particulières et les techniques de gestion de l'eau en Méditerranée ? Quelles incidences les politiques publiques successives d'aménagement du territoire ont-elles eu ? Telles sont quelques-unes des questions que suggère l'association des deux termes, eau et paysage. Nous partons de l'hypothèse qu'en Méditerranée, l'eau est à la fois un élément de fixation, un élément de territorialisation et un élément potentiellement porteur de dangers. L'eau est perçue comme l'élément correcteur des pesanteurs liées à l'insertion de la région méditerranéenne entre deux zones climatiques - tempérée et aride. Notre problématique est centrée sur l'analyse des systèmes hydrauliques se déployant dans des espaces de taille variable et fonctionnant à des échelles de temps différents. Chaque espace hydraulique est un espace social traversé par de multiples logiques d'ordre géographique, économique mais aussi politique, symbolique et idéologique. Plus précisément, nous montrons comment l'eau se révèle tour à tour comme un élément créateur ou comme un élément destructeur. Le passage d'un état à un autre est particulièrement riche à observer et à analyser. C'est là que résident les dynamiques paysagères que nous nous attachons à saisir. Contraintes et potentialités en résultent. Elles diffèrent selon les acteurs. Plusieurs systèmes de normes générateurs de crises et conflits potentiels et avérés coexistent. Le plan retenu pour ce mémoire comporte trois parties. La première retrace mon parcours. Pour un géographe, ce sont des territoires, terrains de recherche ou de référence, mais aussi des problématiques suivies d'un questionnement épistémologique et de choix méthodologiques. Le contexte, les enchaînements, les sens retenus et les résultats obtenus sont ici précisés. Dans la seconde partie, après avoir rappelé la spécificité méditerranéenne de l'eau, il est présenté une description ordonnée des formes du paysage et la recherche de facteurs d'explication aux combinaisons observées, éléments indispensables pour la compréhension et pour l'action puis sont abordées les questions de perception et d'interprétation paysagère. Dans la troisième partie, enfin, il s'agit de montrer la nécessité et la complexité des politiques paysagères. Le rappel de l'évolution et la permanence des enjeux liés aux politiques en faveur du paysage permet, à partir de l'analyse d'expériences conduites en Languedoc-Roussillon ces vingt dernières années, de noter les tendances observées tant dans leurs évolutions que dans les erreurs relevées ou les réussites reconnues et de réfléchir à ce que pourraient être des bases plus sûres dans le contexte actuel. Plus spécifiquement, il convient de s'interroger : quelles protections, quelle gestion, quels aménagements pour quels paysages de l'eau demain dans un cadre méditerranéen ? L'énonciation d'un projet de recherche clôture l'ensemble. Quelles recherches sont-elles envisageables ? Quelles recherches conduire à moyen terme ?

L'objectif premier de ce travail est l'étude puis la modélisation numérique 3D du fonctionnement hydrogéologique et salin actuel d'une partie de l'aquifère superficiel de la Moyenne Camargue afin de l'utiliser, dans un second temps, pour la prévision qualitative des modifications induites par le changement climatique. La caractérisation de l'aquifère a été mené selon deux approches : une étude structurale, en utilisant des sondages à la tarière et différentes techniques géophysiques (ERT, ES et cartographie EM), et une étude hydrogéologique, intégrée par plusieurs campagnes de pompages, suivi piézométrique et des prélèvements de l'eau souterraine. Cette méthodologie a servi pour caractériser la géométrie de l'aquifère superficiel ainsi que son fonctionnement actuel et les processus qui l'affectent. Divers phénomènes environnementaux ont été identifiés, tels que : un lessivage du sol grâce à l'action de l'irrigation, un endoréisme observé dans les zones basses produit par l'effet de l'évaporation, et la reproduction des fluctuations de l'étang de Vaccarès dans la piézométrie, jusqu'au moins 30 m de la rive. Le modèle numérique construit à partir des observations du terrain reproduit les principaux processus observés. Il met en évidence un possible flux sortant vers le Vaccarès et le rôle important du marais dans l'hydrodynamique et le comportement hydrosalin du système. Les résultats du modèle face aux différents scénarios de prédiction montrent une intrusion d'eau du Vaccarès et, donc, une salinisation du système induit par la remontée du niveau marin, ainsi que la présence de l'irrigation et le marais comme facteurs essentiels dans la neutralisation de cette salinisation.