Ma thèse s'inscrit dans le cadre de l'étude de l'impact des changements environnementaux sur la biodiversité marine, à une échelle intra-spécifique et inter-spécifique. Les modèles choisis sont des Octocoralliaires méditerranéens (corail rouge; Corallium rubrum, et gorgones Paramuricea clavata et Eunicella cavolini). Mieux comprendre les conséquences génétiques des fluctuations passées sur les organismes permet d'appréhender les conséquences génétiques à venir des changements environnementaux en cours. Durant ma thèse, nous avons donc étudié par une approche de phylogéographie comparée l'évolution de ces espèces : plusieurs marqueurs de séquences ont été utilisés afin de tenter de détecter des changements démographiques passés et de reconstituer l'histoire évolutive de ces espèces. L'étude du complexe d'espèces du genre Eunicella a mis en évidence que des limites d'espèces floues entre E. cavolini et E. singularis liés à de possibles flux de gènes entre elles. Par ailleurs, l'impact du changement climatique en cours a été étudié en conditions expérimentales. En aquarium, les résultats obtenus sur E. cavolini ont permis de détecter des phénomènes d'adaptation en présence de flux de gènes. En complément, l'étude de la phénologie de deux espèces, P. clavata et E. cavolini, a été initiée et suggère la possibilité de maintien de niveaux comparables d'effort reproducteur entre différents régimes thermiques. A travers diverses collaborations, cette thèse a permis à la fois de développer de nouveaux modèles mais aussi de réaliser une approche intégrative de l'étude de l'adaptation des Octocoralliaires de Méditerranée face au changement climatique passé et en cours. / My PhD thesis is in the context of the study of the impact of environmental changes on marine biodiversity, with an intra-specific and inter-specific level. Selected models are Mediterranean octocorals (red coral Corallium rubrum and gorgonians Paramuricea clavata and Eunicella cavolini). Better understanding the genetic consequences of these past fluctuations on organisms will help us understanding the potential future consequences of current climate change. During my PhD, we studied the evolution of these species through comparative phylogeography: several nuclear loci were used to try to detect past demographic changes and to reconstruct the evolutionary history of these species. The study of the Eunicella spp. species complex showed that genetic boundaries between E. cavolini and E. singularis were not clear with potential gene flow between them. Moreover, the impact of ongoing climate change has been studied in experimental conditions. In aquariums, the results obtained on E. cavolini have revealed adaptive processes in the presence of gene flow. Through various collaborations, this thesis has allowed both to develop new models but also to achieve an integrative approach of the study of the adaptation of Mediterranean octocorals facing past and ongoing climate change.

Cette thèse montre que bien que les gaz à effet de serre (GES) représentent une pollution de stock qui impose un cout virtuel du carbone croissant dans le temps, il peut être socialement désirable d'investir des maintenant dans le déploiement de mesures couteuses de réductions d'émissions de GES. Ce résultat découle uniquement de la prise en compte de l'inertie inhérente à l'accumulation de capital bas carbone, en l'absence de toute autre imperfection de marché. De plus, cette thèse montre que des gouvernements imparfaits (c'est-à-dire qui ne peuvent pas s'engager sur une trajectoire parfaitement crédible de prix du carbone, ou ne peuvent pas compenser parfaitement les perdants de la mise en place de ce prix) peuvent avoir intérêt à utiliser des instruments de politiques sectoriels qui influencent directement les décisions d'investissements. Ces instruments peuvent être plus effectifs et plus acceptables que le prix du carbone / This thesis shows that while greenhouse gases are a stock pollution that imposes a shadow carbon cost that increases over time, it may be socially desirable to invest now in the deployment of expensive emission-reduction measures. This results solely from taking into account inertia inherent to the accumulation of low-carbon capital, in the absence of any other market imperfection. This thesis also covers the choice of policy instruments that imperfect governments can use to ensure the market implement these investments. It suggests that if governments cannot commit credibly to a carbon price path, or cannot fully compensate the losers from the introduction of a carbon price, then sector-scale policy instruments that incentivize investment in clean capital may be more effective and more acceptable than the carbon price

L’écologie s’est imposée comme un thème clef dans notre société moderne depuis les années 60 et interroge notre rapport à la nature. Néanmoins, l’écologie a trouvé un écho différent en France et en Allemagne dès l’apparition des premiers mouvements écologistes. L’objectif de cette étude est de saisir la manière dont la pensée sociale se représente l’écologie et la manière dont les pratiques individuelles prennent sens. L’approche théorique développée dans cette étude est celle des représentations sociales (RS), approche dialogique de la connaissance, envisageant le rôle du contexte socioculturel et historique dans la construction et le partage des RS. La comparaison France/Allemagne est utilisée afin d’éclairer le rôle de ce contexte. Une analyse documentaire permet de saisir certaines différences dans la manière dont l’écologie a été thématisé dans les deux pays. Le plan méthodologique qualitatif mis en place fonctionne sur le mode de la triangulation. Des entretiens, des focus groups et une analyse de presse ont été menés, et différentes méthodes d’analyse ont été mises à contribution. Les résultats permettent de dégager une structure représentationnelle reposant sur quatre thêmata, mobilisés de manière différentielle au niveau individuel, et rendant compte de la pensée sociale. De même, on observe une objectivation morale de l’écologie en Allemagne, avec un ancrage autour des risques globaux et des risques locaux. En France, l’écologie vient s’objectiver sur le mode du risque (économique, politique, sanitaire…) et donne lieu à des formes d’ancrage multiples qui renvoient à des inscriptions historiques variés du mouvement vert. Par ailleurs, les risques écologiques, et notamment le changement climatique, viennent s’ancrer, dans les deux pays, sur le mode de l’étrange, autour de l’idée d’une nature dénaturalisée qui constitue une menace pour l’identité. Dans ce contexte, les pratiques écologiques renvoient à des motifs variés. Elles prennent sens au sein d’un système représentationnel, dans une sphère interpersonnelle, mettant en jeu un Alter-ego en Allemagne et un Alter en France. / Since the 1960’s, ecology has become an important question for our modern societies to deal with. Yet ecology resonates differently in France and in Germany since the ecological movements first appeared. The aim of this study is to understand how social thinking represents ecology and how individual practices sense-making. The theoretical approach is the social representations (SR), which considers knowledge in a dialogical way and takes the role of the socio-cultural and historical context in the construction and the sharing of SR into account. The French/German comparison is used to highlight the role played by this context. A documents analysis gives some relevant elements about the way ecology is accepted in both countries. The qualitative methodological design is based on triangulation. Interviews, focus groups, and media analysis were conducted. Different kinds of methodological tools from Social Psychology were used. A representational structure based on four thêmata is derived from our results and shows the content and the processes of social representations. Moreover, at an individual level, some of these thêmata are preferred and structure daily knowledge. We also observed a moral objectification of ecology in Germany, with an anchoring on local and global risks. In France, ecology is objectified into risk (economical, political, health…) and anchoring categories are diverse. They refer to different evolutions of green movements in France. Moreover, in both countries, anchoring ecological risks, and particularly climate change, maintains strangeness through the idea of a denaturalized nature, which threatens the identity. Ecological practices are guided by different motives; nature’s protection is only of them. These practices are embedded in an interpersonal sphere; an Alter-ego emerged in Germany whereas in France it is an Alter.

Le Gravettien est une grande tradition culturelle du début du Paléolithique supérieur présente à travers toute l’Europe à partir de 33 000 cal BP. Sa durée et sa vaste répartition géographique en font une entité complexe à définir tant du point de vue de sa culture matérielle que des dynamiques socio-culturelles ayant contribué à son maintien sur près de 10 000 ans. Cette période de temps a vu se succéder plusieurs grands changements climatiques dont les impacts sur les communautés animales et humaines restent difficiles à appréhender. Malgré la présence de traits unifiants (pointes à dos rectilignes, statuettes féminines), une forte régionalisation du Gravettien est perceptible. En France, l’étude des industries lithiques et osseuses se renouvelle, ouvrant de nouvelles pistes de recherches. Les données concernant l’exploitation des ressources cynégétiques, pourtant centrales dans l’économie des chasseurs-cueilleurs, restaient quant à elle encore parcellaires et peu souvent intégrées dans les discussions. Dans ce travail, l’étude archéozoologique de quatre gisements clés du Gravettien français a été entreprise (les Bossats, Le Flageolet, La grotte du Renne et Roc de Combe). Les résultats ont été confrontés à l’ensemble des données sur la faune disponibles en France pour cette période. La confrontation des spectres de faunes avec les autres données paléo-environnementales a permis de mieux évaluer l’impact d’événements climatiques importants et leur succession. Des stratégies de chasse variées, aux dépens d’une diversité de taxons (renne, cheval, bison) et anticipant les déplacements saisonniers des herbivores, ont été mises en évidence tout au long du Gravettien. Le traitement des carcasses, observable à partir du matériel osseux, atteste d’une exploitation intensive. L’ensemble de ces données, mises en perspective avec leurs contextes archéologiques respectifs (industrie, habitat) nous permet de discuter de la fonction des sites et de la mobilité humaine lors de cette période. / The Gravettian is a great cultural tradition of the Early Upper Palaeolithic, present throughout Europe starting from 33 000 cal BP. Its duration and its vast geographic distribution make it a complex entity to define, both in terms of the material culture and the dynamics that contributed to its preservation for almost 10 000 years. During this period, several successive climatic changes had an impact on the human and animal communities which are still difficult to apprehend. Despite unifying features (Gravette points, feminine statuettes), a strong regionalization is perceptible. In France, the renewal of studies on lithic and bone industries opens new perspectives of research. However, data on the archeozoological records are still fragmented and are seldom integrated into discussions. In this work, the archaeozoological study of four Gravettian sites was undertaken (les Bossats, Le Flageolet, La grotte du Renne and Roc de Combe). The results were compared with the existing data on Gravettian fauna coming from French deposits. The comparison of the faunal spectrum with other paleo-environemental data allows providing with a better assessment of the impact of some important climatic events, as well as their succession. Hunting strategies used for several taxa (reindeer, horse, bison) are diversified and take into account the seasonal movements of the preys. Carcasses treatment shows an intense exploitation of the animal resources. Together, this data gives perspective to their associated archaeological contexts (industry, habitat structure) and allows us to discuss the functions of the sites and the human mobility during this period.

Les dérèglements climatiques engendrés par l’activité anthropique vont fortement perturber les écosystèmes naturels dans un futur proche. Les écosystèmes marins, déjà soumis à la forte variabilité de leur environnement, sont donc fortement menacés. Au sein de ces communautés, le phytoplancton a un rôle primordial dans les réseaux trophiques, ainsi que pour les processus régulant le climat. Comprendre l’évolution de ces communautés dans un monde en perpétuel changement est l’un des enjeux de l’océanographie. Parmi les facteurs influençant le phytoplancton, les virus jouent un rôle primordial de par leur capacité à induire une lyse cellulaire. Ils contrôlent ainsi la dynamique phytoplanctonique. Il est donc indispensable de comprendre comment l’impact des virus sur ces communautés va évoluer dans le contexte de changement climatique. Cette thèse explore ainsi le rôle de la température dans les interactions entre le phytoplancton et les virus grâce à une approche intégrée reliant expériences en laboratoire et modélisation mathématique. Dans notre travail, nous nous sommes intéressé plus particulièrement aux pico-eucaryotes du genre Micromonas. Dans une première étude, nous avons caractérisé la réponse à la température du genre Micromonas en étudiant 11 souches différentes. Nous avons montré le rôle primordial de la température sur l’écologie du phytoplancton. En particulier, nous avons démontré que la température océanique avait joué un rôle décisif dans l’évolution. Ainsi, nous avons pu prédire l’évolution de la biodiversité dans un océan en voie de réchauffement. Dans une deuxième étude nous avons montré que la température est un facteur clef dans le contrôle de la dynamique phytoplancton – virus. La température affecte notamment les taux de perte d'infectiosité et de dégradation des virus, ainsi que le taux de production de virus. En particulier, nous avons observé un changement de stratégie d’infection. Au-delà d’une température proche de la température optimale de croissance, les dynamiques deviennent plus complexes suggérant un changement de stratégie d'infection, qui passerait de lytique à chronique. Dans une troisième étude, nous avons modélisé ces interactions et avons pu reproduire les changements observés en fonction de la température. Nous avons discuté du rôle de la température sur les processus d’infection mis en jeux. / Climate changes induced by human activities will deeply impact natural ecosystems. Marine ecosystems, leaving in a highly variable environment, are therefore threatened. Within these communities, phytoplankton have a primordial role in the trophic web and in the regulation of climate processes. Understanding the evolution of these communities in a warming world is an issue of oceanography. Among factor affecting phytoplankton dynamics, viruses play a key role through their capacity to lyse their hosts. They are therefore controlling the phytoplankton population dynamics. It is then crucial to understand how the viruses impact will evolve in a warming ocean. In this thesis we explore the impact of temperature on these interactions with an integrative method combining laboratory experiments and mathematical modelling. We focus on the pico-eukaryote genus Micromonas. In a first study, we have characterized the temperature response of the Micromonas genus by studying 11 different strains. We have shown the primordial role of temperature on the ecology of phytoplankton. In particular, we have demonstrated that ocean temperature has played a decisive role in evolution. Thus, we have been able to predict the evolution of biodiversity in a warming ocean. In a second study we showed that temperature is a key factor in controlling the phytoplankton - virus dynamics. The temperature affects in particular the rates of infectivity loss and of virus degradation, as well as the rate of virus production. In particular, we observed a change in infection strategy. Beyond a temperature close to the optimal growth temperature, the dynamics become more complex suggesting a change in infection strategy from lytic to chronic. In a third study, we have developed a mathematical model representing these interactions. The model efficiently reproduced the observed changes as a function of temperature. Finally, we discuss the role of temperature on the involved infection processes.

Les coraux constructeurs de récifs se développent généralement dans des eaux oligotrophes (i.e. : faibles concentrations en azote et phosphore (N, P)). Cette limitation se voit accentuée avec le réchauffement climatique. Cependant, aux abords des côtes, l'eutrophisation des eaux entraîne un excès de sels nutritifs, pouvant provoquer la rupture de l'association corail-dinoflagellés. Les buts principaux de cette thèse ont été d'évaluer: 1) l'utilisation de l'azote et du phosphore inorganique par les coraux dans diverses conditions environnementales; 2) l'effet d'une limitation ou d'un enrichissement en azote et/ou phosphore sur la physiologie corallienne. Les résultats ont montré que la forme et la source de N n'ont pas les mêmes effets sur la physiologie des coraux et que cet effet dépend également de la disponibilité en P. Sous faibles concentrations de P, un enrichissement en NH4+ stimule le métabolisme et maintient l'association symbiotique en période de stress. Au contraire, un excès de NO3- affecte négativement les processus de photosynthèse et de calcification, entrainant un blanchissement. Ces effets sont exacerbés en présence de matière organique particulaire, mais estompés en présence de phosphore. En effet, les résultats ont montré une très grande dépendance entre la présence en P et la santé corallienne. Ainsi, en période de stress thermique, les coraux ont la capacité d'augmenter leur taux d'absorption de phosphore. Ces travaux apportent des éclaircissements sur les relations existant entre la disponibilité en sels nutritifs et l'équilibre nutritionnel au sein de la symbiose, et devraient permettre d'affiner les stratégies de gestions des écosystèmes récifaux. / Reef building corals are usually thriving in oligotrophic areas, characterized by low concentrations in inorganic nutrients, such as nitrogen and phosphorus. More, nutrient starvation is known to increase with global warming. However, along the urban coasts, water eutrophication induces nutrient excess, which could lead to the breakdown of the coraldinoflagellate symbiosis. The major aims of this thesis were to assess: 1) the use and uptake capacities of inorganic nitrogen and phosphorus by tropical corals according to environmental parameters; 2) the effects of nutrient limitation or enrichments in nitrogen and/or phosphorus on reef coral physiology. Results showed that corals response differed according to the chemical form, source of nitrogen and to the availability of phosphorus in the reef environment. In the presence of low phosphorus concentrations, ammonium supplementation enhanced coral metabolism and allowed coral colonies to overcome thermal stress. Conversely, nitrate enrichments negatively impacted photosynthesis and calcification processes, increasing coral bleaching susceptibility. These deleterious effects were enhanced when combined with organic matter supplementation, but repressed with addition of phosphorus. Indeed, results highlighted the tight relationship existing between phosphorus availability and coral health. During thermal stress, corals were able to increase their phosphorus uptake, this latter nutrient being essential for the holobiont metabolism. These outcomes shed a light into how marine symbioses cope with eutrophication, which is urgently required to refine risk management strategies.

L'augmentation probable de la fréquence des sécheresses au cours du 21ème siècle, en réponse au réchauffement climatique, pourrait faire basculer la forêt amazonienne d'un puits à une source de carbone, déclenchant ainsi une rétroaction positive sur l'accroissement de l'effet de serre. La sensibilité des cycles de l'eau et du carbone aux sécheresses représente donc un point critique dans la stratégie d'évaluation des modèles de climat et pour la crédibilité des scénarios climatiques. Cette thèse vise à évaluer la représentation et la réponse aux sécheresses des cycles de l'eau et du carbone en Amazonie par le modèle de surface ISBA-CC mis en oeuvre dans le modèle de climat du CNRM. Pour ce faire, nous avons utilisé, outre des mesures écophysiologiques, des mesures de tours de flux ainsi que deux expériences d'assèchement artificiel. La version originale du modèle n'étant pas satisfaisante, la paramétrisation des processus métaboliques et la sensibilité de la végétation au stress hydrique ont été modifiées, puis validées, sur ces sites, mais également à l'échelle du bassin en utilisant notamment des données de débits, des reconstructions d'évapotranspiration et d'assimilation de carbone, ainsi que des observations spatiales de variations de stocks d'eau et de fluorescence chlorophyllienne. Une analyse succincte des changements climatiques régionaux a été réalisée sur la base des modèles CMIP5, mettant en évidence un certain consensus à l'allongement et au renforcement de la saison sèche au cours du 21ème siècle. Ces scénarios, après calibration des sorties de quelques modèles, nous ont ensuite permis de tester en mode off-line la sensibilité des projections du cycle de l'eau et du carbone aux modifications apportées au modèle ISBA-CC. Les résultats montrent sans surprise l'influence prépondérante du choix du modèle forceur dans ce type de simulation, mais révèle également l'importance des paramétrisations liées à la végétation. / The likely increase in drought frequency as a result of climate change, might switch the Amazon forest from being a sink to a source of carbon, setting off a positive feedback on the increasing greenhouse effect. Hence, the drought sensitivity of the water and carbon cycles in the Amazon is a crucial point in the evaluation of climate models.In this PhD thesis, we evaluate in off-line mode, how the CNRM land surface model ISBACC, represents the water and carbon cycles and their response to drought in the Amazon. For this purpose, we used published ecophysiological data together with five Amazonian flux tower sitesand two artificial drought experiments. Since the standard version of the model was not satisfactory, we modified the parameterizations of the metabolic processes and the sensitivity of vegetation to water stress. We evaluated this new version against the flux tower and artificial drought sites, but also at regional scale using river discharge data, reconstructed evapotranspiration and carbon assimilation fluxes, and remotely sensed total water storage variations and chlorophyll fluorescence data. A brief analysis of the regional climate changes projected by CMIP5 models showed a relative consensus for longer and more intense dry seasons during the 21st century. Two of these climate scenarios were calibrated and used to test the sensitivity of the water and carbon cycle projections to our modifications of the ISBACC model in off-line mode. As expected, the results reveam the importance of the driving climate model, but also highlight the role of the vegetation parameterizations.

Les forêts du monde entier sont menacées de mortalités importantes lors de sécheresses intenses liés au changement climatique. Les conifères en particulier semblent extrêmement vulnérables à la mort par dysfonctionnement hydraulique de leur système vasculaire ou embolie. Le principal objectif de cette thèse est d’étudier la résistance à l’embolie des conifères dans un cadre évolutif. Premièrement, nous avons mis en évidence que la résistance à l’embolie varie d’un facteur neuf sur plus de 250 espèces parmi les 7 familles de conifères, atteignant un nouveau record du monde avec Callitris tuberculata (P50 = -18.8 MPa). Nous avons montré le lien évolutif entre cette résistance et l’anatomie des ponctuations aréolées. En combinant cette base de données unique avec une phylogénie calibrée de plus de 300 espèces, nous avons retracé la diversification des conifères et l’évolution de leur résistance à l’embolie. Nous avons découvert que plusieurs lignées de conifères ont brusquement changé de dynamiques évolutives, avec l’accélération de la spéciation et de l’évolution de résistance à l’embolie. En outre, les conifères plus résistants se sont diversifié plus rapidement, notamment les genres Cupressus, Juniperus et Callitris (Cupressaceae). La diversification de ces derniers s’est accélérée avec l’aridification de l’Australie sur les derniers 30 Millions d’années. Nous montrons que leur xylème a été façonné par la sécheresse, devenant plus résistant à l’embolie mais surtout sans compromettre l’efficience du transport de l’eau ou augmenter son coût de construction. Cette thèse élargit notre compréhension de l’évolution des plantes vasculaire face aux sécheresses intenses. / Forests worldwide are at increased risk of widespread mortality due to intense drought under current and future climate change. In particular, conifer species seem extremely vulnerable to mortality due to hydraulic failure or embolism. The main objective of this thesis was to examine conifer resistance to embolism in an evolutionary framework. Firstly, we uncovered 9-fold variation in resistance to embolism across 250 species from the 7 conifer families, culminating in a new world record in Callitris tuberculata (P50 = -18.8 MPa). We demonstrated the evolutionary relationship between increased embolism resistance and the anatomy of bordered pits. By combining this unprecedented physiological dataset with a time-calibrated phylogeny of over 300 species, we retraced conifer diversification and the evolution of embolism resistance. We discovered multiple evolutionary dynamics with several conifer lineages shifting to higher rates of speciation and trait evolution. We found that conifers with high drought resistance diversified more rapidly, especially crown groups of Cupressaceae composed of the Cupressus-Juniperus clade and the Callitris clade. Within this last group, diversification rates increased over the course of the aridification of Australia over the last 30 million years. We show how their xylem has been shaped by drought, becoming more resistant to embolism, but crucially we found no trade-off with water transport efficiency or construction costs. This work greatly expands our understanding of how vascular plants have evolved to cope with extreme drought.

Le développement des énergies renouvelables et leur expansion à travers le monde s'inscrit dans une démarche de lutte contre le changement climatique. En Allemagne, le phénomène de l'expansion de l'«énergie verte» connaît un essor fulgurant depuis la décision prise par Angela Merkel en 2011 de sortir progressivement du nucléaire d'ici l'an 2020. La question posée est de savoir si les énergies renouvelables, figurant parmi les indicateurs de développement durable en Allemagne en respectent vraiment les principes fondamentaux? Ce travail relève donc dans un premier temps les défis auxquels font face l'infrastructure et l'économie allemandes. Ensuite, sur le plan micro-économique, une étude de la performance en matière de développement durable a été établie par le biais d'une analyse quantitative grâce à la méthode du Data Envelopment Analysis. La dernière partie s'intéresse aux changements sociaux et environnementaux tels que la participation de la société civile, ou encore la ‘pollution atmosphérique’ engendrée par ce type d’énergies. / The development and expansion of renewable energies throughout the world is part of a global approach undertaken to tackle climate change. In Germany, the expansion of "green energy" is soaring since the decision by Angela Merkel in 2011 to phase out nuclear power by 2020. The question is whether renewable energy, as one of the sustainable developmentindicators in Germany, really respects the fundamental principles of the latter? Hence, this first addresses the challenges faced by the German economy and infrastructure. Then, at the micro level, a sustainability performance study was established through a quantitative analysis using the Data Envelopment Analysis method. The final part deals with social and environmental changes such as the participation of civil society, or the atmospheric pollution caused by renewables.

Cette thèse traite de différents modèles issus de l'étude de la dynamique des populations devant faire face à un changement climatique. Notre but est d’atteindre deux objectifs ; le premier est d'étendre les travaux initiaux de Berestycki, Diekmann, Nagelkerke, Zegeling [5], ainsi que leurs développements ultérieurs (Berestycki et Rossi [18, 19]) ; le second est de dévoiler les aspects mathématiques profonds de ce modèle, en considérant de nouveaux problèmes, faisant intervenir une diffusion non-locale et non-linéaire. Le Chapitre 1 traite du cas d’un domaine cylindrique infini, dans l'espace entier, lorsque le terme de réaction est indépendant (resp. périodiquement dépendant) du temps. La nouveauté de ce travail est d’exprimer une condition globale dans le cadre de la théorie spectrale, afin de pouvoir supposer que l'environnement de la population est globalement défavorable à l'infini (au lieu de ponctuellement défavorable au voisinage de l'infini) comme dans [5, 18, 19]. Nous poursuivons l’étude de la concentration des espèces dans le domaine cylindrique lorsque le domaine extérieur est rendu extrêmement défavorable. Dans le Chapitre 2, nous nous concentrons sur les hypothèses permettant d’établir l'existence (vs l'inexistence) et l'unicité de la solution positive de l'équation elliptique semi-linéaire complète. Lorsque la divergence du terme de dérive est nulle, l'existence d'une solution positive peut être caractérisée à partir de l'amplitude du terme de dérive (sous des hypothèses adéquates de vitesse d’accroissement). L’étude du comportement pour des temps longs de l'équation parabolique nous amène à traiter le cas de coefficients éventuellement non bornés. Le Chapitre 3 étend les critères d'existence, d'inexistence et d'unicité explicités dans le deuxième chapitre aux équations quasi-linéaires impliquant un opérateur p-Laplacien. La principale difficulté rencontrée est que le principe du maximum fort semble difficile à appliquer ; nous devons alors utiliser une approche variationnelle pour obtenir un important principe de comparaison. Dans le Chapitre 4, nous étudions trois notions de valeurs propres principales généralisées pour les opérateurs non locaux sur des domaines bornés et non bornés (éventuellement ). Si le noyau est à support compact, nous pouvons également démontrer l'équivalence de ces valeurs propres sur domaine non borné. Nous étudions les limites des valeurs propres de l'opérateur de mise à l'échelle induit par la diffusion. Les résultats sont très dépendants du taux de mise à l'échelle. Dans le Chapitre 5, à la lumière des résultats obtenus dans le Chapitre 4, nous considérons l'équation d'évolution non locale et démontrons que la solution de l'équation d'évolution converge vers l’unique solution stationnaire, dont l'existence est directement conditionnée par le signe de la valeur propre principale généralisée. Cette convergence a lieu dans L1 (RN) et Lp (RN), p> 0. Dans la deuxième partie de ce chapitre, nous examinons les limites singulières de l'unique solution positive des équations de remise à l’échelle. Nous montrons que l'unique solution de l'équation non locale approche – soit l'unique solution de l'équation locale de type KPP, soit une solution (qui peut ne pas être unique) de l’équation de réaction. / The thesis is concerned with various models arising from the study of the dynamics of the population facing a climate change. We aim at achieving two following goals: The first one is to extend original work of Berestycki, Diekmann, Nagelkerke, Zegeling [5] and later developments of Berestycki and Rossi [18,19] the second one is to investigate the deeper mathematical aspects of this model and deal with the new problems where nonlocal and nonlinear diffusion are considered. The Chapter 1 deals with the problem in an infinite cylindrical domain and in the whole space where the reaction term is (resp.) independent or periodically dependent on time. The novelty of this work is that we consider a global condition in term of the spectral theory to assume that the environment of the population is globally unfavorable at infinity instead of pointwise unfavorable near infinity as in [5,18,19]. We further study the concentration of the species in the cylindrical domain when the exterior domain is changed to be extremely unfavorable. In the Chapter 2, we focus on conditioning the a sharp criterion for the existence, nonexistence and uniqueness of positive solution of fully semilinear elliptic equation. When the divergence of the drift term is zero, the existence of positive solution can be characterized by the amplitude of the drift term under some fair assumptions on the growth rate. The large time behavior of associated parabolic equation is considered, where we have to deal with the case of possibly unbounded coefficients. The Chapter 3 extends the existence, nonexistence and uniqueness in the second chapter for a quasilinear equation involving p-laplacian operator. The main difficulty is that it seems hard to apply the strong maximum principle and thus we make use a variational approach to attain an important comparison principle. In Chapter 4, we investigate three notion of generalized principal eigenvalues for nonlocal operators in bounded and unbounded domains (eventually $\R^N$). If the kernel is compactly supported, we can also prove the equivalence of these eigenvalues in unbounded domain. We consider the limits of the eigenvalues of the rescaling operator with respect to the diffusion. The results are very different depending on the rate of rescaling. In Chapter 5, by the help of the results in Chapter 4, we consider the nonlocal evolution equation and prove that the solution of evolution equation converges to the unique stationary solution, whose existence is directly conditioned by the sign of the generalized principal eigenvalue. The convergences holds in $L^\infty(\R^N)$ and $L^p(\R^N)$, $p>0$. In the second part of this chapter, we further investigate the singular limits of the unique positive solution of the rescaling equations. We show that the unique solution of nonlocal equation either approximates the unique solution of local KPP type equation or approximates a solution of reaction-equation, which may not be unique.