Ne couvrant que 8% de l’océan mondial mais offrant 85% des ressources marines exploitées, les systèmes côtiers sont d’importantes plaques tournantes d’échanges de matières et d’énergie, jouant un rôle capital dans les cycles biogéochimiques. De plus, ces milieux sont marqués par une forte hétérogénéité spatio-temporelle des facteurs environnementaux, contribuant ainsi à leur complexité. Au cours des dernières décennies, les changements globaux s'exerçant sur ces systèmes sont devenus si intenses, que la mise en place de réseaux d'observation à long-terme est devenue cruciale afin d'extraire les grandes tendances et de prédire les changements potentiels. La question de l'identification de la réponse spécifique de ces zones d'interfaces littorales reste cependant posée. En France, le suivi des paramètres physiques et chimiques des eaux côtières est assuré depuis 1997 par le programme SOMLIT (Service d’Observation en Milieu LIToral). L'objectif de cette thèse est de donc caractériser l'évolution physico-chimique, à l'échelle décennale, des systèmes côtiers français et d'estimer les parts respectives de la variabilité naturelle et de l'influence anthropique. Dans un premier temps, l'analyse de ces séries chronologiques montre que les systèmes côtiers français présentent une variabilité temporelle importante, liée en partie aux fluctuations hydro-climatiques à méso-échelle, mais également à des échelles plus régionales. Dans un deuxième temps, le développement d'une nouvelle procédure multivariée non paramétrique, aboutissant à la construction d'états de référence relatifs et à la détection rapide des changements, permet de quantifier le phénomène de fertilisation en nutriments. Il est montré que la fertilisation peut être fortement influencée par le forçage climatique. Dans un troisième temps, après soustraction de la part de variabilité climatique naturelle, des indicateurs de fertilisation anthropique sont proposés, permettant la quantification de l'impact des activités humaines sur les systèmes côtiers français. Ce travail propose une nouvelle approche qui permet de détecter dès que les données deviennent accessibles les perturbations potentielles dans tous types de systèmes, avec plus particulièrement pour objectif de répondre aux attentes, scientifiques et sociétales, d'une gestion adaptée des milieux côtiers. / Covering only 8% of the World Ocean but with 85% of exploited marine resources, coastal systems are important areas for the exchange of materials and energy, playing a crucial role in biogeochemical cycles. Moreover, these environments are marked by strong spatial and temporal heterogeneity of environmental factors, contributing to their complexity. In recent decades, global change exerted on these systems has become so intense that the implementation of long-term monitoring programmes has become essential to extract major trends and predict potential changes. However, the identification of the specific response of these coastal systems remains posed. In France, monitoring of physical and chemical parameters of coastal waters is provided since 1997 by the programme SOMLIT (Service d'Observation en Milieu LITtoral). The aim of this PhD Thesis is therefore to characterize year-to-year variability in physic-chemical properties of the surface layer, at a decadal scale, of the French coastal systems, and to evaluate the respective influence of natural and anthropogenic variability. Firstly, the analysis of these time series shows that the French coastal systems exhibit significant temporal variability, due to hydro-climatic fluctuations at meso and regional scales. Secondly, the development of a new nonparametric multivariate procedure, resulting in the constitution of relative reference states for the rapid detection of changes, allows quantifying the fertilization in nutrient concentrations. Moreover, it is shown that fertilization can be strongly influenced by climate forcing. Thirdly, after the removal of natural climate variability, indicators of human fertilisation are proposed, allowing the quantification of the impact of human activities on French coastal systems. This study proposes a new approach to detect as soon as data become available, potential alterations in all types of systems, with the aim of meeting the scientific and societal assumptions and allowing the adaptive management of coastal environments.

Les prairies assurent différents services auprès de l’agriculture et de la société, dont les plus fondamentaux sont de produire le lait et la viande que nous consommons, mais également d’atténuer les émissions de gaz à effet de serre (GES) en piégeant une partie du carbone atmosphérique dans leurs sols. L’anticipation des risques associés à la continuité de ces services, dans le contexte de changement climatique (CC) et démographique futur, est l’un des enjeux agricole et sociétal de demain. Dans ce cadre, cette thèse vise à i) modéliser les impacts du CC sur les services et le bilan de GES des prairies, en tenant compte de la variabilité climatique accrue prédite par les modèles climatiques, mais également ii) à fournir des pistes d’adaptations du système fourrager dans le cas de systèmes d’élevage bovin herbagers. Pour cela, nous avons développé les modules animal et végétal de PaSim afin, d’une part, de représenter de façon mécaniste les performances animales et les émissions de méthane entérique au pâturage et, d’autre part, de rendre compte des interactions de la diversité végétale avec le CC et la gestion des prairies. PaSim a ensuite été utilisé pour simuler, en 12 sites français, les impacts du CC sur des prairies mono ou plurispécifiques, dans différentes conditions pédoclimatiques et de gestion. Le modèle a été forcé par des scénarios climatiques à haute résolution couvrant la période 1950-2100 et issus de différents scénarios socio-économiques, modèles climatiques et méthodes de régionalisation / initialisation. Les conséquences du CC sont globalement assez favorables, hormis pour la production fourragère estivale et la restitution d’eaux aux nappes, pour lesquels les risques d’une diminution significative sont accrus. Les sites plus arides ne sont pas nécessairement ceux qui connaîtront la plus forte évolution négative, même si, en absolu, ils restent ceux présentant les déficits fourragers et hydriques les plus forts. De nouvelles opportunités pour la production fourragère s’offre aux saisons autres que l’été, laissant présager de changements saisonniers importants qui nécessiteront fatalement une adaptation des systèmes d’élevage de ruminants. Une étude de cas, centrée sur les bassins de production breton et du Massif Central, a permis de montrer que ces changements pourraient s’accompagner de modifications de la distribution de fourrages et de concentré en complément de l’herbe pâturée, avec parfois, une exclusion des troupeaux de la pâture l’été. Des systèmes fourragers offrant une certaine flexibilité face à l’aléa climatique pourraient permettre d’exploiter à son maximum l’herbe pâturée, avec des temps de pâturage plus longs et davantage de surfaces allouées au pâturage, et par conséquent des chargements plus élevés. Ces adaptations ne devraient pas nuire au bilan net de GES à l’échelle du système, exprimé par UGB jour. En revanche, afin de soutenir le potentiel de production, elles pourraient nécessiter un recours plus important à l’azote et, de fait, augmenter les pollutions azotées à l’échelle du système. / Grasslands ensure a variety of services to the agricultural community and the society as a whole. Dairy and beef production are the major objectives of grassland management. However, they are also effective to mitigate greenhouse gas (GHG) emissions by sequestering the atmospheric carbon into the soil. Considering the challenges of demographic and climate changes (CC), anticipating the risks associated to the continuity of these services is to date a major societal concern (and is likely to remain a topic of public concern in the foreseeable future). In this context, the thesis aimed at: i) modelling the impacts of CC on grassland services (including the GHG budget), while accounting for the increased variability of future climate as projected by climate models ; ii) identifying pathways to CC adaptation of pasturebased livestock systems. By considering such goals, novel animal and plant modules were developed for the Pasture Simulation model (PaSim) that allowed, on the one hand, a mechanistic representation of the animal performance and methane emissions at pasture and, on the other hand, assessing interactions between vegetation diversity, CC and pasture management. PaSim has been used to simulate the impacts of CC on monocultures and multispecies grasslands run at 12 French sites across a range of soil, climate and management conditions. The model has been forced by high-resolution climate projections over 1950-2100, as generated by a set of socio-economic scenarios, climate models, and regionalization / initialization methods. Overall, the projected consequences of CC on French grasslands are not severe. Major concerns refer to summer forage deficit and water table depletion, for which significant risks of reduction may arise. If the most arid sites will not necessarily experience the worst CC impacts, they remain affected by the most critical conditions of forage and water deficit. Some opportunities for forage production that may arise for other seasons than summer involve important seasonal changes, which may also require the adaptation of pasture-based livestock production systems. A case study on two major production districts – Brittany and Massif Central – showed that CC will affect accompanied by the need of modifying forage and concentrate distribution to complement the grazed pastures. Moreover summer grazing will not be possible in some years. Flexible systems will allow better exploiting grazed grasslands. This may be achieved by extending the grazing periods and increasing the area allocated to pasture, while also increasing the animal density. Such adaptation measures proved not to worsen the GHG budget of the system, per livestock unit day. In contrast, increased supplies of nitrogen fertilizers to match the increased productivity potential may increase nitrate leaching.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Sarotherodon melanotheron est un poisson euryhalin endémique d'Afrique de l'ouest, qui vit et se reproduit dans tous les milieux aquatiques. Dans cette région où le changement climatique a provoqué l'apparition d'estuaires hypersalés, cette espèce est la seule à survivre en milieu hyperhalin, et constitue donc un excellent modèle biologique. Les milieux aquatiques côtiers sont aussi impactés par de nombreux contaminants issus de l'activité humaine. L'objectif de cette thèse était d'évaluer l'impact des effets croisés de la salinité et des contaminants chez S. melanotheron dans des milieux très contrastés au Sénégal en utilisant une approche multi-multiparamétrique. Des indicateurs physiologiques (taux de croissance, facteur de condition) et une batterie de biomarqueurs en lien avec l'osmorégulation (pompe NKA), le métabolisme des xénobiotiques (EROD et GST), la protection vis-à-vis du stress (TBARS), la transmission de l'influx nerveux (AChE) et la reproduction (vitellogénine et histopathologie gonadique) ont été mesurés. Ils ont été complétés par une étude de la diversité génétique et de la forme des otolithes pour différencier les populations. Un dosage préalable de la contamination des sédiments a permis de caractériser précisément les sites échantillonnés. L'induction de l'activité EROD sur le site le plus impacté en HAP et celle de la NKA sur les sites de salinité plus élevée ont montré la sensibilité de ces biomarqueurs. Des expérimentations sur S. melanotheron en milieu contrôlé ont permis d'appréhender l'impact des effets combinés de la salinité et du DDT, et de caractériser l'activité NKA et les transporteurs protéiques (NKA et CFTR) mis en jeu lors de l'osmorégulation. L'immunofluorescence prononcée des transporteurs et leur abondance au niveau des branchies suggèrent leur implication fonctionnelle dans l'osmorégulation. L'analyse de la forme des otolithes et de la génétique des populations de S. melanotheron échantillonnées ont montré que la distance géographique semble être discriminante pour les variations morphométriques des otolithes, alors que la variabilité génétique observée traduisait l'histoire de la colonisation postglaciaire et les évènements démographiques affectant les populations les plus isolées. Tous les résultats montrent l'intérêt de l'utilisation d'une approche multi-paramétrique pour caractériser l'impact de perturbateurs environnementaux multiples. Des travaux complémentaires permettraient d'affirmer que ce tilapia est un très bon indicateur utilisable dans l'évaluation de la qualité des écosystèmes côtiers en milieu tropical. / The euryhaline black-chinned tilapia Sarotherodon melanotheron heudelotii is endemic in West Africa and able to adapt to changes of salinity, to survive and to reproduce in different natural conditions. It is one of rare species to survive in hyperhaline area. Increased of the salinity levels is one of the consequences of climate change in West Africa coastal environments. However coastal zones are also the ultimate sink of chemical contaminants. The aim of this study was to assess the impact of the combined effects of salinity and pollutants in the black-chinned tilapia for evaluate the Senegalese aquatic habitat quality. In accord to this objective physiological marker (condition factor and growth rate) and several biochemical biomarkers to link with osmoregulatory (NKA), xenobiotic metabolisation (EROD, GST), oxidative stress (TBARS), neurotoxicity (AChE) and reproduction (VTG and gonad histopathology) were assessed. Field studies revealed that EROD and NKA can discriminate different sampling site and could be used as biomarkers on pollutants and salinity exposure respectively. The combined effects of salinity and DDT on osmoregulatory were characterized in laboratory conditions. Results showed that influenced the osmoregulatory mechanisms with differential abundance of transport proteins (NKA and CFTR) in gill and induction of NKA. The results showed that a set of biomarkers to assess effects of multiple stressors can be useful in S. melanotheron. In addition, the S. melanotheron population structure using morphologic and genetic analysis revealed that otolith shape analysis provides a geographical discrimination and microsatellites analysis allow genetic pool discrimination. Results show the absence of correspondence between the morphologic and genetic patterns. The present study demonstrated that importance of use multi-parametric approach to assess impact of multiple stressors, such as salinity and contaminants on black-chinned tilapia. Further studies should be realized for a better characterize this set of biomarker responses.

Un des enjeux majeurs en écologie est de comprendre les effets du changement climatique sur la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes. En milieu marin, la surexploitation des ressources par l'homme est un autre facteur de forçage sur les assemblages d'espèces. La thèse propose, par une approche multi-composantes de la biodiversité, de projeter les modifications attendues sur la structure des assemblages de poissons côtiers méditerranéens soumis au changement climatique mais aussi aux différentes pressions de pêche. L'originalité de ce travail est de considérer la dynamique de la structure en taille, de la diversité des espèces mais aussi des lignées (diversité phylogénétique), des traits fonctionnels (diversité fonctionnelle) et des interactions (diversité des liens trophiques) des assemblages de poissons à différentes échelles au sein du bassin méditerranéen, ces trois dernières composantes étant largement ignorées dans les projections face au changement climatique alors qu'elles sont essentielles pour le viabilité des écosystèmes et des services associés au delà du simple nombre d'espèces.Nous avons donc projeté les futures aires de répartition des poissons côtiers méditerranéens grâce à l’implémentation d’un nouveau modèle climatique (NEMOMED8) et de modèles de niche basés sur les enveloppes bioclimatiques. Les projections des aires de distribution des poissons côtiers méditerranéens mettent en évidence que pour la fin du siècle (i) 54 espèces devraient perdre leur niche climatique, (ii) la richesse en espèces pourrait diminuer sur 70,4% du plateau continental, en particulier en Méditerranée occidentale et en mer Égée, et (iii) la taille maximale moyenne des assemblages de poissons pourrait augmenter dans 74,8% des cellules du plateau continental. Les espèces de petite taille non ciblées par la pêche pourraient être les espèces les plus menacées par le changement climatique alors que les espèces de grande taille seraient les plus vulnérables face à l'effort de pêche. Nos projections, au niveau de l’ensemble de la Méditerranée, suggérent l'érosion importante de quelques lignées comme la famille des gobidae. Même si l'érosion de PD et de FD est en partie liée à la perte de richesse spécifique (moins d'espèces moins de lignées ou de fonctions), nous avons établi, notamment dans le bassin ouest, que les assemblages de poissons perdraient plus de diversité phylogénétique et fonctionnelle que prévu simplement suite à l’érosion de la richesse spécifique.Pour appréhender les effets du changement climatique sur la structure du réseau trophique nous avons mis en place une méthodologie basée sur la robustesse d'une relation entre la taille des proies et des prédateurs. Nous avons pu ainsi mettre en évidence les modifications potentielles des réseaux trophiques au sein des assemblages de poissons face au changement global pour l’ensemble du plateau continental méditerranéen. Nous avons constaté qu'une partie importante du plateau continental méditerranéen serait confrontée à une diminution du nombre de liens trophiques, de la vulnérabilité (nombre de prédateurs par proie) et de généralité (nombre de proies par prédateur) moyennes des espèces, tandis que la connectance et le niveau trophique dans les assemblages de poissons pourraient augmenter d'ici la fin du XXIème siècle.Au-delà des modifications de richesse spécifique, les assemblages de poissons méditerranéens côtiers pourraient être modifiés dans les fonctions qu’ils jouent au sein de l’écosystème, dans leur histoire évolutive ainsi que dans les interactions structurant les réseaux trophiques. La thèse est donc une ouverture vers la biogéographie du fonctionnement des écosystèmes à partir de modèles parcimonieux et hybrides permettant d'intégrer différentes composantes de la biodiversité, l'océanographie physique, et le niveau d'exploitation des ressources pour inférer le devenir des systèmes marins côtiers face aux pressions multiples qui s'y exercent déjà. / One of the main goals in ecology is to understand the effects of climate change on biodiversity and ecosystem functioning. In marine environments the overexploitation of resources by human activities is another forcing factor on species assemblages. This PhD thesis suggested, within a multicomponentsbiodiversity approach, to project expected changes in the structure of Mediterranean coastal fish assemblages under climate change but also under different fishing pressures. The originality of this work is to consider the dynamics of size structure, diversity of species, but also lineages (phylogenetic diversity), functional traits (functional diversity) and interactions (diversity of trophic links) in fish assemblages at different scales within the Mediterranean basin, the latter three components being largely ignored in climate change projections whereas they are essential for maintaining the viability of ecosystems and associated services beyond the simple number of species. We therefore projected future geographic ranges of Mediterranean coastal fish through theimplementation of a new climate model (NEMOMED8) and based on bioclimatic envelopes models. Projected range shifts of Mediterranean coastal fish show that for the end of the century (i) 54 species would lose their climatic niche, (ii) species richness may decline on 70.4% of the continental shelf, particularly in the Western Mediterranean basin and in the Aegean Sea, and (iii) the average maximum size of fish assemblages would increase on 74.8% of the continental shelf. The small species, not targeted by fishing activities, would be the species most threatened by climate change, while larger species are most vulnerable to fishing effort.Our projections at the whole Mediterranean scale show a decrease of 13.6% for the phylogenetic diversity (PD) of coastal fish and 12.6% for their functional diversity (FD) by the end of this century and suggest a significant erosion of some lineages like the gobidae family. While erosion of PD and FD is partly due to the loss of species richness (fewer species implies less lineage and functions) we obseved, especially in the western basin, that the fish assemblages would loss more phylogenetic and functional diversity than expected simply due to the erosion of species richness. These two components, were largely ignored in conservation of marine species assemblages and appear to be strongly impacted by global change.To understand the effects of climate change on food web structure we developed a new methodology based on the robust relationship between the size of preys and predators. We were able to highlight potential changes in food webs of fish assemblages under climate change for the Mediterranean continental shelf. We found that a significant portion of the Mediterranean continental shelf would face a reduction in the number of trophic links, vulnerability (number of predators per prey) and generality (number of preys per predator) of species on average, while connectance and trophic level within fish assemblages would increase by the end of the XXIth century.Beyond changes in species richness, the Mediterranean coastal fish assemblages may be modified, in the functions that they play in ecosystem, in the amount evolutionary history they support, as well as in their interactions structuring food webs. This PhD thesis paves the way towards the biogeography of ecosystem functioning using parsimonious and hybrid models to integrate different components of biodiversity, physical oceanography, and the level of exploitation of ressouces to infer the futur of marine systems cfunctioning facing multiple pressures that are already there.

Afin d’appréhender la réponse des forêts au changement climatique, la phénologie de six espèces d’arbres a été étudiée de 2005 à 2007 à la fois le long d’un gradient altitudinal (fournissant un gradient thermique d’environ 7°C), et en tests de provenances disposés à différentes altitudes. L’objectif était (i) de quantifier les variations phénotypiques des dates de débourrement et de sénescence in situ, (ii) de déterminer les variables climatiques à l’origine de ces patrons, notamment à l’aide de modèles phénologiques, et (iii) d’évaluer la variabilité génétique et la plasticité phénotypique de ces deux événements phénologiques. Nos résultats montrent que la température printanière affecte différentiellement les dates de débourrement des six espèces (de -1.9 jours /°C à -6.5 jours /°C respectivement pour le hêtre et le chêne) mais pas entre les populations d’une espèce. Concernant les dates de sénescence, nous avons mis en évidence que la température induit un fort décalage de cet événement chez le chêne et le hêtre (> 5 jours /°C), alors qu’aucun cline n’est détecté chez l’érable et le frêne. L’allongement de la saison de végétation en réponse à une augmentation de la température est ainsi principalement la conséquence d’une avance des dates de débourrement pour toutes les espèces, à l’exception du hêtre qui présente une plus forte sensibilité pour la sénescence. Les modèles phénologiques utilisés soulignent l’importance des températures printanières affectant les bourgeons en phase de quiescence, tandis que les températures froides hivernales susceptibles de lever la dormance des bourgeons ne semblent pas significativement influencer l’occurrence du débourrement. Concernant la sénescence, les modèles ont mis en évidence le rôle prépondérant de la température pour le chêne sessile et le hêtre, tandis que la photopériode et d’autres facteurs pourraient être impliqués chez le frêne et l’érable. Ainsi, les modèles prédisent que la durée de saison de croissance du chêne va augmenter plus rapidement que celle du hêtre dans les prochaines décennies, et que l’équilibre compétitif entre ces deux espèces en terme phénologique est susceptible d’évoluer vers des altitudes plus élevées. Enfin, nous avons mis en évidence que les différentes populations échantillonnées présentaient de fortes adaptations pour la phénologie et la croissance malgré leur proximité géographique. De plus, les normes de réaction obtenues démontrent, d’une part, l’existence d’une forte plasticité phénologique des espèces, et d’autre part que cette plasticité semble être une caractéristique intrinsèque de l’espèce. Ces résultats révèlent que les arbres ont des capacités adaptatives importantes concernant les traits phénologiques qui pourraient leur permettre, dans une certaine mesure, de faire face au réchauffement du climat. / To assess the response of forests to climate change, the phenology of six tree species was monitored from 2005 to 2007 both along an altitudinal gradient (providing a thermal gradient of about 7 ° C), and in provenance trials at various altitudes. The aim was (i) to characterize phenological patterns of leaf unfolding and leaf senescence timings in situ, (ii) to determine climatic variables responsible for these patterns, in particular using phenological models, and (iii) to assess the genetic variability and phenotypic plasticity of these phenological events. Our results showed that spring temperature differentially affected the leaf unfolding dates of the six species, with significant disparity in responses among species (from -1.9 days / ° C to -6.5 days / ° C for beech and oak, respectively) but not between the populations of a given species. Regarding the dates of senescence, we highlighted that temperature induced a strong shift of this event for oak and beech (> 5 days / ° C), while no cline was detected for sycamore and ash. The lengthening the growing season in response to an increase in temperature is thus mainly the result of an advance in flushing dates for all species except beech, whose growing season length changes were greatly resulting from shifts in senescence. Phenological models stressed the importance of forcing temperatures (effective during bud quiescence period), while the chilling temperatures (effective during dormancy) did not appear to significantly influence the occurrence of leaf unfolding. Concerning senescence variations , the models highlighted the role of temperature for sessile oak and beech, while the photoperiod and other factors could be involved in the ash and maple. Thus, for oak, the models predicted that the length of growing season will extend faster than the one for beech in the coming decades, and that the phenological competitive balance between these two species will likely to evolve towards higher altitudes. Finally, we showed that the sampled populations showed strong adaptations in phenology and growth in spite of their geographical proximity. Moreover, the reaction norms indicated, first, the existence of a strong phenological plasticity of species, and second, that this plasticity seemed to be an intrinsic characteristic of the species. These results underline that trees have consequent inherent adaptive capacities in phenological traits which may enable them to cope with global warming. However, the differences in phenological sensitivities among species suggest that global warming will significantly affect the competitive balance of species.

Les hydrologues sont questionnés au sujet de l’évolution à moyen et long terme de la ressource en eau. Pour répondre à ces questions, ils ont recours à des modèles hydrologiques. Une quantification des incertitudes associées à leurs projections leur est souvent demandée et pose la question de la robustesse de ces modèles conceptuels, notamment dans le contexte d’un climat en évolution. En effet, l’utilisation d’un modèle dans des conditions différentes de celles où il a été calé repose sur une hypothèse de transférabilité des paramètres, c’est-à-dire la possibilité d’utiliser les paramètres d’un modèle dans des conditions différentes de celles de saconstruction. Nous traitons cette problématique en tentant d’apporter des éléments de réponse aux questions suivantes :• Quel est le niveau de robustesse des modèles hydrologiques conceptuels face à des conditions climatiques variables ?• Quelles sont les causes des situations de manque de robustesse et y a-t-il des façons de s’en prémunir ?Nous y répondons à travers l’étude des performances de modèles conceptuels lors de nombreux tests de transfert temporel de leurs paramètres. Les résultats montrent des corrélations entre les problèmes de robustesse et les écarts de conditions climatiques entre les périodes de calage et de validation des modèles. Des situations de biais systématiques corrélés à des changements de température de l’air ressortent en particulier de ces analyses. Une hétérogénéité existe cependant sur notre échantillon, les variables climatiques ou le type d’erreurs associées aux problèmes détectés pouvant varier d’un bassin à un autre.L’étude des biais de simulation sur les bassins où les modèles ne sont pas robustes montre des alternances de phases de sous-estimation et surestimation des débits, le biais sur le module décennal pouvant atteindre 20%. Nos travaux révèlent que des comportements très similaires sont obtenus pour diverses périodes et méthodes de calage. Pour les modèles conceptuels utilisés dans ces travaux, les problèmes de robustesse détectés ne résultent pas simplement de quelques "mauvais" calages conduisant à la sélection de paramètres inadaptés pour reproduire le comportement du bassin considéré. Ils semblent plutôt découler de difficultés générales de ces outils de modélisation à reproduire convenablement les bilans moyens de façon simultanée sur différentes périodes.Ces travaux ouvrent des pistes de réflexion sur la capacité insuffisante de certains modèles hydrologiques conceptuels à reproduire des dynamiques basse fréquence et sur le rôle des erreurs d’estimation des forçages, notamment les variations temporelles de l’évapotranspiration, dans les situations de modélisation incorrecte. / Hydrologists are asked to estimate the medium- and long-term evolutions of water resources. To answer these questions, they commonly use conceptual models. In addition, they are often required to provide an estimate of the uncertainties associated with model projections. This raises the question of the robustness of conceptual models, especially in the context of climate evolution. Indeed, using a model in conditions different from those of calibration is based on the hypothesis of parameter transferability, i.e. the possibility to use model parameters in conditions different from those used for the model set-up. We focus on this issue with the aim of answering the following questions:• What is the robustness level of conceptual hydrological models in the context of changing climatic conditions?• What are the causes for the lack of robustness, and are there ways to prevent it?We answer these questions by studying the performance of conceptual models through multiple tests of temporal transfer of their parameters. Results show the existence of correlations between the robustness problems and the difference in climate conditions between model calibration and validation periods. The analysis especially points out the situations of systematic bias correlated to differences in air temperature. However, results are heterogeneous in our catchment set, and climate variables or error type associated with the identified problems vary between catchments.The analysis of simulation biases on catchments where the models are not robust shows alternating phases of flow under- or overestimation, with a possible bias in the mean flow up to 20% over a ten-year period.Our work reveals that very similar results can be obtained for various periods or calibration methods. The robustness issues faced by conceptual models used in this study do not solely stem from inadequate calibrations leading to the selection of parameters unable reproduce the catchment behavior. They seem to be the consequence of overall difficulties for models to satisfactorily simulate water balances simultaneously on various periods.This work opens reflections on the limited capacity of some hydrological models to reproduce low-frequency dynamics and raises questions on the role of inputs estimates errors in model failures, especially the temporal variations of evapotranspiration.

Ce travail explore le rôle des enjeux environnementaux dans les transformations de l'action publique urbaine.Basé sur quatre études de cas (Nantes et Saint-Étienne en France, Leicester et Manchester au Royaume Uni),il analyse l'émergence des questions environnementales sur les agendas urbains et leur influence sur latransformation des politiques urbaines et des modalités de gouvernement des villes. En croisant lesperspectives théoriques de la sociologie de l'action publique et des travaux portant sur le gouvernement desvilles et l'économie politique urbaine, cette thèse montre que trois emblèmes se sont succédé dans la gestionurbaine de l'environnement : l'emblème "écologie urbaine" avec son cadrage militant dans les années 1970et 1980, l'emblème "développement durable" avec son cadrage entrepreneurial dans les années 1990 et2000 et, enfin, l'emblème « changement climatique » avec son cadrage néo-managérial depuis 2005. Cettepériodisation de la gestion de l'environnement en ville et de ses transformations souligne l'importancecroissante des villes en tant qu'échelles de régulation et de construction de la problématiqueenvironnementale. Toutefois, cette montée en puissance des villes ne s'accompagne pas du renforcementdes espaces publics locaux dans le domaine de l'environnement. Si on assiste bien à une recomposition desrapports politique/société, elle prend plus la forme d'une distanciation des liens entre élites politiques etsociétés urbaines. En participant au recentrement des activités des élus urbains sur la production despolitiques urbaines et au filtrage des acteurs considérés comme n'étant pas« responsables», les politiquesurbaines d'environnement accompagnent la mise en place de formes oligarchiques et post-démocratiques degouvernement des villes. / This dissertation provides an analysis of the influence of environ mental issues on the transformation of urbanpolicy-making. Based on four case studies (Nantes and Saint-Etienne in France, Leicester and Manchesterin the United Kingdom), it examines the rise of environ mental issues on urban agendas and its influence inthe transformation of urban policies and urban governance. Built around three main theoretical perspectives- public policy analysis, urban political science and urban political economy -, this work shows that urbanenviron mental management has been shaped by three different emblems : the emblem of« urban ecology »with its grass roots frame in the 1970s and 1980s, the emblem of « sustainable development » with itsentrepreneurial frame in the 1990s and 2000s, and, finally, the emblem of « climate change » with its newmanagerial and control frame since 2005. This periodisation of urban environmental management stressesthe rise of cities as prominent scales of environ mental regulation and construction. However, this rise has notbeen synonymous of a strengthening of local public spaces around environ mental issues. It is argued thatthe reshaping of state/society relationships has led ta a gap between urban political elites and urbansocieties. By helping ta reshape political elites' activities towards the production of urban policies and tamarginalise actors who are not considered as «responsible», urban environmental policies have supportedthe roll out of oligarchie and post-democratie patterns of urban governance.

Les fluctuations climatiques Quaternaires (<2.5 Ma) offrent un contexte approprié à l’étude de l’impact du changement climatique actuel sur la biodiversité. La dernière glaciation, dont le maximum glaciaire s'est terminé il y a environ 19 000 ans, a ainsi largement participé à la distribution des espèces actuelles. Les derniers milliers d'années constituent donc une période propice à l'étude de la mise en place et du maintien de la biodiversité.L'objectif de ma thèse a été de mieux comprendre comment une espèce de rongeur forestier apparue il y a environ 2 Ma, le campagnol roussâtre (Myodes glareolus), a répondu à ces cycles du Quaternaire. Mon étude s’est basée sur une approche morphométrique de plusieurs caractères impliqués dans la mastication (mandibule et molaires), visant à quantifier la différenciation de forme associée à l’influence de différents facteurs.Des résultats contrastés ont été obtenus selon le caractère considéré, la mandibule montrant une importante variabilité liée aux variations de la structure d’âge des populations. Au contraire, les molaires ont pu être utilisées comme marqueur de la structuration biogéographique du campagnol roussâtre.L'étude dans l'actuel des variations de taille et de forme des molaires et mandibules du campagnol roussâtre Myodes glareolus a nécessité l'intégration de thématiques variées touchant au patrimoine génétique des organismes, à leur développement, aux traits d'histoire de vie, à l'environnement, etc. Ceci a permis de mieux appréhender la complexité des processus conduisant à la grande diversité des patrons de forme observés chez le campagnol roussâtre. / The climatic fluctuations of the Quaternary (<2.5 Ma) provide an appropriate background to the study of the influence of the actual climatic change on the biodiversity. For example, the last glaciation, including the Last Glacial Maximum (~19000 yrs), shaped the geographic distribution observed on actual species.The aim of my thesis was to better understand how a forest-related species of rodent, the bank vole (Myodes glareolus), was affected by the Quaternary cycles. In this way, I used a morphometric approach of diverse characters involved in the mastication process (mandible and molars) to quantify the shape differentiation related to the influence of several factors.Contrasted results were observed, the mandible being widely influenced by the age structure of the studied populations. In contrary, molars can be used as relevant markers of the biogeographic structuration of the bank vole.The study on the size and shape variations of actual specimens needed the integration of various fields of research, dealing with the genetic heritage of the organisms, their development, the environment etc.It allowed a better comprehension of the complexity of the processes leading to a wide diversity of shape patterns within the bank vole.

L'évolution des systèmes de production dans un contexte de genre climatique et effet de genre dans la région de Matam a pour ambition de présenter les mutations d'un contexte de développement traditionnel basé sur la rotation des cultures et une alternance saisonnière et spatiale, à un contexte d'agriculture irriguée à travers les eaux du fleuve Sénégal. Ce contexte s'inscrit dans une politique de l'Etat Sénégalais soucieux de relancer la sécurité alimentaire des ménages de la vallée du fleuve secouée par une violente crise climatique qui a sévi sur presque deux décennies. Ces populations qui dépendaient fortement de la culture de décrue intégrée dans un système de production traditionnel qui mettait en valeur l’élevage, la pêche, l'agriculture pluviale, la migration saisonnière, ont vu leurs espoirs de survie anéantis. La mise en service des barrages de Diaman et de Manantali, inscrite dans le programme de l'0MVS (mise en valeur du fleuve Sénégal) entre pays riverains (Sénégal, Mauritanie, Guinée et Mali) a réduit considérablement l'apparition de crues. Ce programme qui avait de vastes ambitions a confisqué la vie des populations riveraines du fleuve avec le recul des crues du fleuve Sénégal. Ces populations, dont la migration saisonnière était partie intégrante de leur système de production, ont adopté une migration de longue durée pour assurer la sécurité alimentaire des ménages laissés au village. Le système d'agriculture irrigué mis en place à travers les aménagements hydro-agricoles, demande des ressources humaines plus importantes qu'en culture de décrue et un coût de production plus élevé. / The development of production systems in a global context and such kind of effect in the Matam region aims to introduce mutations in a traditional development environment based on crop rotation and seasonal and spatial alternation in context of irrigated agriculture through the waters of the Senegal River. This context is part of a state policy Senegalese anxious to boost household food security of the river valley rocked by a violent climate crisis which hit nearly two decades. These populations heavily dependent decline integrated culture in a traditional production system that highlighted the livestock, fisheries, rainfed agriculture, seasonal migration, saw their hopes dashed survival. Commissioning of dam Diaman and Manantali, registered in the 0MVS program (development of the Senegal River) between riparian countries (Senegal, Mauritania, Guinea and Mali) significantly reduced the occurrence of floods. This program, which had vast ambitions confiscated the life of riverine populations of the river hindsight flood the Senegal River. These people, whose seasonal migration was part of their production system, adopted a long-term migration to ensure food security of households left the village. The irrigated farming system implemented through irrigation schemes, requires greater human resources and flood recession cultivation and higher production costs.