La déforestation en milieu tropical est considérée depuis plusieurs décennies comme un fléau écologique majeur. A tort ou à raison, les pratiques de défriche-brûlis sont fréquemment mises en cause. L'objectif de cette thèse est de caractériser et suivre l'évolution des défrichements agricoles en forêt amazonienne par télédétection multi-capteur. Deux types de défrichements sont abordés : les abattis en Guyane française et les fronts pionniers au Brésil. Ces modes de colonisation agricole relèvent de logiques différentes et provoquent une déforestation d'ampleur variable. Les fronts pionniers émanent initialement d'une volonté politique de " mise en valeur " organisée de la forêt, mais ils essaiment par la suite et leur suivi devient difficile. Les abattis, bien que de petite taille, se multiplient très souvent de manière non planifiée. Ces abattis étant en général spontanés et itinérants, le besoin de surveillance et de gestion de l'espace devient d'autant plus prégnant que le statut foncier est précaire et la demande en terres agricoles croissante. La méthodologie mise en œuvre pour évaluer et suivre les atteintes à la forêt comporte deux étapes principales. La première consiste à caractériser les configurations télédétectées des abattis et des fronts pionniers sur les images optiques (NOAA AVHRR, Spot 4 VEGETATION, Landsat TM, Spot XS, photographies aériennes) et radar (JERS et ERS). La deuxième porte sur l'utilisation des données multidates pour quantifier l'évolution des défrichements agricoles et expliquer les dynamiques d'occupation du sol. L'exploitation des images est menée alternativement avec l'analyse des données socio-économiques issues d'enquêtes et relevés de terrain. Ces deux étapes débouchent sur une proposition de veille aérospatiale pour la surveillance et la gestion de la forêt amazonienne. Cette veille est déclinée en niveaux de suivi correspondant aux caractéristiques des capteurs et à l'emprise spatiale des défrichements. Pour une surveillance opérationnelle, des traitements d'images adaptés aux spécificités géographiques et climatiques des régions tropicales humides sont proposées, ainsi que des indicateurs environnementaux et socio-économiques qui complètent les observations par satellites.

Réduire la déforestation dans les pays tropicaux est un des principaux défis pour la communauté internationale dans le cadre du processus de négociations de la Convention Cadre des Nations Unies sur le Changement Climatique (CCNUCC). En effet, la déforestation est la seconde source d'émissions de gaz à effets de serre, juste derrière les émissions industrielles. Depuis 2005, un nouvel instrument international pour réduire les émissions de carbone liées à la déforestation tropicale est en négociation à la CCNUCC. Ce mécanisme, appelé REDD+ (Réduction des Emissions liées à la Déforestation et Dégradation des forêts) repose sur un système de compensation financière des pays en développement pour leurs efforts en termes de déforestation évitée. Cependant, la mise en œuvre du mécanisme REDD+ à l'échelle nationale et internationale soulève de nombreux problèmes méthodologiques et rencontre de nombreux obstacles. Le but de la thèse est double. Dans une première partie, une description et une analyse du mécanisme REDD+ est réalisée. Dans une deuxième partie, de nouvelles perspectives concernant le design du mécanisme REDD+ et sur sa mise en œuvre sont offertes, en se basant sur trois essais rédigés en format article. Le premier essai propose un modèle de théorie des jeux reflétant le processus de négociation Nord-Sud du mécanisme REDD. Il étudie les conditions régissant le partage de fonds entre les pays en développement et leurs impacts sur l'efficacité du système d'incitations. Le deuxième essai utilise un modèle en économétrie de panel pour différencier des comportements nationaux de déforestation selon la dotation relative en forêts de chaque pays. Le troisième essai s'intéresse à la mise en œuvre du mécanisme REDD+, en comparant les résultats de deux programmes de paiement pour services environnementaux pour deux types de gouvernements. Le modèle développé dans cet essai est ensuite testé dans le contexte de la déforestation en Indonésie, grâce à une base de données fournie par l'ONG Conservation International. / Curbing deforestation in tropical countries is one of the main current challenges for international community in the United Nations Framework Convention on Climate Change. Indeed, deforestation is the second leading cause of greenhouse gas emissions just behind industrial emissions. Since 2005, a new instrument to slow down CO2 emissions from tropical deforestation is under negotiations at the UNFCCC. This mechanism, called REDD+ (for Reducing Emissions from Deforestation and forest Degradation) is supported by a simple principle: it consists to reward developing countries for their efforts to avoid deforestation. However, the national and international implementations of REDD+ raise lot of methodological questions and meet several hurdles. The aims of the thesis are twofold. First, it proposes a description and an analysis of the REDD+ mechanism. Second, it is composed by three essays, which raise some questions about REDD+ design and implementation, in order to offer new perspectives on this mechanism. The first essay develops a game-theoretic bargaining model, simulating the on-going negotiation process over the REDD+ mechanism. It shows that the conditions under which developing countries are left to bargain over the allocation of the global forest fund may lead to an ineffective system of incentives. The second essay used a panel data analysis to reveal contrasted deforestation behaviors of tropical countries according to their relative endowment in forest cover. The aim of the third essay offered an illustration of REDD+ implementation, comparing the outcomes in terms of avoided deforestation and utility of two payments for environmental services designs for two types of governments. The model developed in this article is applied in the Indonesian context of deforestation, thanks to a database supplied by the NGO Conservation International.