Les captures accessoires et les rejets sont inhérents à la pêche depuis toujours mais ce n’est que récemment, avec l’intérêt croissant pour l’approche écosystémique des pêches, qu’une attention particulière est portée à ces sujets aussi bien dans le domaine de la recherche que celui de la gestion des pêches. Le travail présenté dans cette thèse porte sur l’estimation, la caractérisation et la gestion des captures accessoires et des rejets de la pêcherie thonière tropicaleeuropéenne à la senne des océans Atlantique et Indien. La thèse est basée sur les données de livre de bord et celles collectées par les observateurs embarqués à bord des navires de pêche français et espagnols dans le cadre du programme européen de collecte de données DCF (Data Collection Framework). Les prises accessoires et les rejets des océans Atlantique et Indien sont évalués à partir de méthodes statistiques de complexités variables en fonction des questions posées : estimations globales versus locales et/ou par mode de pêche. Une analyse des précisions et biais d’estimation est présentée ainsi qu’une étude comparative des méthodes d’estimation des prises accessoires. Les caractéristiques des prises accessoires et des rejets sont également détaillées. Cette thèse propose un panorama assezcomplet des problématiques liées à la capture accessoire et aux rejets de la pêcherie thonière tropicale européenne à la senne. Elle fait également des propositions pour améliorer la qualité des estimations, réduire les prises accessoires et valoriser les rejets. / Bycatch and discards has always been inherent in fishing but it is only recently, with the growing interest in ecosystem approach to fisheries, that particular attention is paid to these topics both in research and fisheries management.The work presented in this thesis focuses on the estimation, characterization and management of bycatch and discards in the European tropical tuna purse seine fishery of the Atlantic and Indian Oceans. The thesis is based on logbook data andon data collected by observers on board the French and Spanish fishing vessels in the framework of the European data collection programme DCF (Data Collection Framework). Bycatch and discards of Atlantic and Indian Oceans are estimated from statistical methods of various level of complexity according to the questions : global versus local estimations and/or by fishing mode. An analysis of precision and bias in bycatch estimates and a comparative analysis of methods for estimating bycatch are presented. The characteristics of bycatch and discards are also detailed. This thesis proposes a complete overview of issues related to bycatch and discards of the European tropical tuna purse seine fishery. It also makes suggestions to improve the quality of estimates, to reduce bycatch and to valorize the discards.