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

L'hypothèse de recherche principale de ce travail consiste à considérer le Mato Grosso comme une région laboratoire pour l'étude des interactions climat/sociétés actuelles et futures en Amazonie brésilienne et, au-delà, pour les fronts pionniers dans les régions tropicales.<br />Les objectifs de recherche développés dans ce projet sont donc de :<br />• Quantifier au moyen des données satellitaires à diverses échelles et des entretiens de terrain l'ampleur et la nature des transformations d'occupation du sol et du paysage en identifiant les logiques de ces nouvelles dynamiques spatiales dans cette partie de l'Amazonie.<br />• Quantifier et cartographier à méso-échelle par télédétection les conditions climatiques actuelles (précipitations notamment) dans une région où la mise en valeur agricole a été réalisée sans véritable connaissance climatique préalable. <br />• Modéliser les dynamiques et les interactions nature/société dans cette région de manière à proposer aux décideurs locaux et nationaux une base de réflexion pour la détermination des politiques les plus adaptées à la région. Il s'agit notamment de mesurer l'impact environnemental et notamment climatique des changements des états de surface (principalement le remplacement des surfaces en forêt par des pâturages).

Le secteur d’émission « Agriculture, foresterie et autres affections des terres » (AFAT) est un secteur important dans plusieurs pays en développement. Nous avons cherché à comprendre l’évolution et les causes de ses émissions en Côte d’Ivoire et au Brésil. L’étude montre que le secteur AFAT a toujours été le principal secteur émetteur au Brésil tandis qu’en Côte d’Ivoire, il ne l’est plus depuis l’année 2000. En outre, les émissions nettes du secteur AFAT des deux pays affichent dernièrement une tendance à la baisse. Cette réduction est le fait du sous-secteur «Utilisation des terres, changement d’affectation des terres et foresterie » (UTCATF), part dominante des émissions du secteur, qui a diminué de façon drastique principalement en raison de la baisse du taux de déforestation dans les deux pays et d’une meilleure absorption. La déforestation, principale cause des émissions de ce secteur dans les deux pays, est due dans le cas du Brésil en grande partie à l’expansion des pâturages des bovins et dans le cas de la Côte d’Ivoire à l’expansion des surfaces des grandes cultures d’exportation comme le cacao, l’anacarde, l’hévéa et le palmier à huile. Les émissions du sous-secteur Agriculture ont continué d’augmenter dans les deux pays à l’instar de leurs exportations agricoles. L’étude montre que la croissance économique et les émissions du secteur AFAT sont liées. Cependant, une augmentation des exportations agricoles n’entraîne pas une hausse des émissions de tout le secteur AFAT dans les deux pays, même si les exportations des grandes cultures jouent un rôle déterminant en Côte d’Ivoire. The Agriculture, forestry, and other land-use (AFOLU) sector is an important source of greenhouse gas emissions in many developing countries. We sought to understand the evolution and causes of this sector’s emissions in Côte d'Ivoire and Brazil. The study shows that the sector has always been the largest emitting sector in Brazil, while in Côte d'Ivoire it was only until the year 2000. In addition, the net emissions of the AFOLU sector in both countries have recently shown a downward trend. This reduction is the result of the Land-use, land-use change, and forestry (LULUCF) sub-sector, the dominant part of the sector's emissions, which has declined drastically, mainly because of the fall in the deforestation rate in both countries and better absorption. Deforestation, the main cause of emissions from this sector in both countries, is due in the case of Brazil largely to the expansion of cattle pastures and in the case of Côte d'Ivoire to the expansion of major export crops such as cocoa, cashew, rubber and palm oil. Emissions from the Agriculture sub-sector continued to increase in both countries, as did their agricultural exports. The study shows that the economic growth and emissions of the AFOLU sector are linked. However, an increase in agricultural exports does not lead to an increase in emissions from the entire AFOLT sector in both countries, even though field crop exports play a key role in Côte d'Ivoire.

L'Amazonie, dernière frontière du Brésil, a connu de profonds changements lors des dernières décennies du fait de son intégration progressive au reste du pays. Les relances successives des politiques gouvernementales de colonisation relayées par l'implantation des grandes filières productives se sont traduites par un recul important des activités extractivistes et un poids croissant de la région dans les secteurs agricoles et forestiers. L'Amazonie est aujourd'hui une région économiquement intégrée au reste du pays. En parallèle à ce phénomène d'expansion de la frontière agricole, les dernières décennies ont vu s'accroître les préoccupations environnementales liées notamment aux taux alarmants de déforestation en Amazonie. Cette prise de conscience croissante de la problématique environnementale a suscité des réformes dans les politiques publiques brésiliennes qui tentent de promouvoir la protection et l'utilisation durables des ressources forestières. Cependant, dans la pratique, ces politiques semblent peu efficaces, et malgré des menaces environnementales et des déséquilibres économiques et sociaux, les atteintes à l'environnement se multiplient et les déforestations n'ont jamais été aussi importantes. Au cours de cette thèse, nous nous intéressons à la gestion environnementale d'un front pionnier amazonien : la commune d'Uruará (Pará, Brésil). Notre étude se focalise, dans un premier temps, sur l'analyse du jeu d'environnement avec ses acteurs (colons, exploitants forestiers, acteurs institutionnels), ses règles et pratiques de gestion (transformation, utilisation et protection des ressources forestières). Nous avons démontré que l'utilisation des ressources forestières était très limitée et ne permettait pas un développement économique des colons. La forêt est encore considérée comme une réserve de fertilité à couper et brûler pour implanter des activités agricoles. La deuxième partie porte sur la modélisation des interactions entre les agriculteurs, principaux acteurs de la déforestation, et l'environnement. Ceci afin, de formaliser 15 ans de connaissances sur les dynamiques pionnières. Nous avons construit deux scénarios prospectifs pour tester l'impact de l'application de la loi environnementale sur les réserves forestières et la rétribution des services environnementaux. v La combinaison de méthodologies complémentaires (entrevue rétrospective, typologie et modélisation) nous a permis d'avoir une vision dynamique de la gestion environnementale. Cela nous a aussi permis de proposer, tester et discuter quelques mesures pouvant limiter les déforestations tout en stabilisant les colons sur la terre.

Les changements climatiques sont au cœur des enjeux mondiaux actuels. Il est possible d’en observer les effets sur l’environnement et certains groupes d’étude, comme le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat, fournissent des recherches qui confirment le rôle des émissions de gaz à effet de serre d’origine anthropique dans ces changements. Plusieurs secteurs d’activités sont responsables de ces émissions, dont la foresterie (déforestation et dégradation des forêts), deuxième émetteur de gaz à effet de serre. Depuis la Conférence de Rio en 1992, une prise de conscience collective a permis de mettre sur la table la problématique liée à la déforestation et à la dégradation des forêts. Depuis ce jour, l’enjeu sur les forêts fait partie du programme des négociations de la Conférence des Parties au titre de la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques et le rôle de celle-ci dans les émissions de dioxyde de carbone est bien connu. En effet, la déforestation intensive dans certains pays en développement est inquiétante et provoque l’indignation de la communauté internationale et des pays du Nord. Cette situation ouvre les discussions sur cette problématique et la recherche de solutions de sorte que plusieurs années plus tard (2005) une proposition est présentée par la Papouasie-Nouvelle-Guinée et le Costa Rica lors de la Conférence de Bali. Ainsi, un mécanisme de déforestation évité émerge, soit la Réduction des émissions liée à la déforestation (RED) qui évolue au fil du temps vers la « Réduction des émissions liées à la déforestation et à la dégradation des forêts ; et le rôle de la préservation et de la gestion durable des forêts et du renforcement des stocks de carbone forestiers dans les pays en développement » (ou REDD+). Cette recherche dresse un portrait évolutif de ce mécanisme au niveau des négociations au titre de la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques ainsi que de sa mise en œuvre dans deux pays pilotes du mécanisme REDD+ (Indonésie et République Démocratique du Congo). Les études de cas ont permis de mettre en évidence les portées et les limites de ce mécanisme ce qui a permis d’émettre trois recommandations concernant le manque de coordination des organisations impliquées dans le processus de REDD+, l’implication des parties prenantes et le manque de coordination entre les actions internationales et nationales.

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

Pour mettre en oeuvre les services écosystémiques, notion clé de la gestion environnementale, de plus en plus d’acteurs se tournent vers la quantification et la spatialisation. Par sa dimension opérationnelle qui semble être naturelle pour beaucoup d'acteurs, la cartographie des services écosystémiques est souvent considérée comme un outil déjà opérant et neutre. Or, la représentation cartographique implique des choix qui ne sont pas neutres. En soulevant des doutes et des limitations techniques, qui reflètent bien souvent des failles de la notion, la cartographie peut aussi être considéréecomme une manière d'analyser de façon critique la notion. Cette thèse vise ainsi à étudier l’outil cartographique appliqué aux services écosystémiques afin de comprendre son apport potentiel pour la gestion environnementale. Pour ce faire, elle analyse de manière critique la dimension méthodologique de la notion de services écosystémiques et de sa cartographie. En outre, elle cherche à favoriser la compréhension des liens entre pratiques anthropiques et l'état du milieu naturel, notamment en déterminant les facteurs de contrôle qui permettent de quantifier les services. Cette thèse s’appuie sur le cas des espaces de déforestation en Amazonie brésilienne où les modifications paysagères sont rapides et récentes. Apartir d’images satellites à haute et moyenne résolution spatiale et de relevés terrain, des méthodes statistiques sont appliquées afin de cartographier un ou plusieurs indicateurs de services. Les résultats obtenus permettent de comprendre la répartition et la structuration spatiale de ces indicateurs, en relation avec l'appropriation de l'espace par les exploitantsagricoles et avec les éléments structurels du territoire. Ils soulignent également les limitations et les enjeux sous-jacents à la notion de services écosystémiques et son impact sur leur mise en application. / To implement ecosystem services, key notion of environmental management, more and more actors have turned to quantification and mapping procedures. Because of its operational dimension that seems to be natural for many actors,ecosystem service mapping is often considered as an already operational and neutral tool. Yet, cartographical representation involves choices that are not neutral. Since mapping can raise doubts and technical limitations that often reflect in the notion itself, it can be seen as a way to critically analyze the notion. This thesis aims to study the mapping toolapplied to ecosystem services in order to understand their potential contribution to environmental management. To do so, it critically analyses the methodological dimension of the ecosystem service notion and its mapping. Furthermore, it aims topromote understanding of the relationships between human practices and the state of the natural environment, notably through the determination of factors of control that enable the quantification of ecosystem services. This thesis is based on the study case of deforestation areas in the Brazilian Amazon, where the landscape has been changing rapidly andrecently. Based on satellite images at high and moderate spatial resolution and on sampling data, statistical methods are implemented in order to map one or several indicators of ecosystem services. The results obtained allow the understanding of spatial repartition and the structure of these indicators, in connection with the way farmers use their land and the structural components of the territory. They also highlight the limitations and issues underlying the notion of ecosystem services and its implementation.

Depuis 2005, le Mato Grosso est devenu le premier Etat producteur de soja du Brésil. Cette évolution est le résultat de la progression d'un front pionnier qui a apporté un développement socioéconomique indéniable, mais a entraîné une déforestation intense. Cette thèse vise à définir l'état des interactions climat / société au Mato Grosso en déterminant le rôle de la dynamique du soja en tant que moteur du front pionnier et en évaluant comment les précipitations sont un facteur guidant l'évolution des territoires du soja. Ces dynamiques sont étudiées à partir de classifications de séries temporelles de données satellitaires MODIS TERRA/EVI. Les résultats indiquent que l'expansion agricole entre 2000 et 2007 explique 12% de la déforestation au Mato Grosso ; 71% des nouvelles cultures de soja au Mato Grosso ont été semées sur des parcelles anciennement défrichées. Actuellement, le secteur agricole semble rentrer dans une nouvelle phase de développement axée sur l'intensification agricole : 46% de l'augmentation de la production agricole est due à des changements de pratiques culturales. Ceci est la conséquence de l'adoption de systèmes de production en double cultures commerciales qui concernent 30% des surfaces agricoles en 2007 (contre 6% en 2000). Ces changements sont affectés par une forte variabilité spatiale qui est notamment liée aux conditions pluviométriques (cumul annuel, début, fin et durée de la saison des pluies). Celles-ci sont déterminées à partir des estimations de précipitations des produits TRMM 3B42. Les résultats démontrent que les régions les plus intensives sont celles où la saison des pluies est la plus longue et où le volume précipité est le plus important.

La perte d'habitat et la déforestation sont les principales menaces qui pèsent sur la biodiversité Malgache. Ces processus sont responsables du déclin d'un nombre important d'espèces. Cependant, les mécanismes de ce déclin ne sont pas encore complètement élucidés. En utilisant la roussette malgache (Rousettus madagascariensis) comme un modèle d'organisme, nous nous sommes attachés à étudier les réponses écologiques et génétiques de cette espèce dans des paysages naturels et des paysages modifiés par l'homme et présentant divers types de caractères physico-climatiques à Madagascar. Ayant une large distribution, cette espèce est endémique à Madagascar et assure potentiellement un rôle important dans la régénération naturelle des forêts malgaches. A partir de l'utilisation de la radio télémétrie, d'analyses des matières fécales, d'études moléculaires et de mesures morphométriques nous avons pu examiner le mode de dispersion et l'écologie de cette espèce. L'observation des animaux en volière a fourni des informations importantes sur son choix alimentaire entre plantes autochtones et celles à valeur économique. Dans cette étude, nous avons ainsi mis en évidence : i) que Rousettus madagascariensis utilise les habitats forestiers et ceux modifiés par l'homme pour s'alimenter ; ii) qu'elle a une préférence plus marquée envers les espèces forestières et pionnières qu'envers celles d'importance commerciale ; iii) qu'elle présente une faible mais significative structuration génétique ; iv) mais une variation morphométrique, qui est dépendante de la latitude et de l'altitude.

Java, l'île principale de l'archipel indonésien a vu la construction, depuis les années 1960, de nombreux grands barrages. Leurs rôles sont multiples, passant du contrôle des flux liquides (écrêtage des crues et soutien des étiages) à l'approvisionnement en eau des grandes agglomérations urbaines et des terres agricoles. Ils jouent également le rôle important de fournisseur d'énergie. Depuis leur mise en eau, on assiste à un comblement rapide des réservoirs liés à des taux d'érosion qui figurent parmi les plus élevés du monde. La diminution importante de leur efficacité entraîne par conséquent de nombreuses répercussions néfastes sur le milieu et les sociétés. Les objectifs de cette recherche sont ainsi de déterminer, avec des approches multiples (SIG, télédétection, base de données hydro-climatiques, sondages lacustres...), les taux et les rythmes de remplissage de ces réservoirs, agissant comme indicateurs de l'érosion dans leur bassins-versants respectifs. Il s'agira de mettre en évidence les facteurs principaux influant sur cette forte sédimentation et de mettre en place des outils permettant de venir en aide aux organismes chargés de la gestion des bassins-versants javanais. / Since the Sixties, a large number of dams have been built in the Indonesian archipelago's main island, Java. Their rôle are multiple, going from liquid flows control (flood – peak shaving and low flow support) to water supply of great urban areas and agricultural lands. They also are an important energy supplier. After their watering, a fast filling of the tanks related to rates of erosion that appear among the highest in the world, has been observed. This significant efficiency decrease involves multiple negative impacts on environment and utilities. Through a multiple approach (GIS, remote sensing, hydroclimatic databases, lake surveys...), the objectives of this research are to determine the sedimentary transfer rates and pace within the studied basins, which act as erosion indicators in their respective basins. The key determinants affecting this high sedimentation will be highlighted and a software will be developed with the aim to provide Javanese river basins authorities with new tools.