Mes travaux de recherche sous la direction du Professeur A. Grovel, ont fait l'objet d'une thèse de doctorat sous le titre : "Modélisation dans un estuaire à marée. Rôle du bouchon vaseux dans la tenue des sols sous marins", soutenue à l'université de Nantes le 10 juillet 1992, devant le jury composé par : M. Bélorgey, C. Larsonneur, J. Chapon, A. Graillot, A. Grovel et P. Jouve.<br /> Depuis 1992, les recherches que je mène se situent dans le cadre de l'hydraulique maritime appliquée aux travaux maritimes. Ces recherches concernent principalement les problèmes d'aménagement portuaire et côtier, car les résultats de celles-ci apportent des éléments de réflexion aux ingénieurs en génie côtier, lesquels doivent tenir compte des contraintes environnementales propres à chaque site dans la conception des ouvrages maritimes. Il se pose alors quatre types de problèmes indissociables :<br />a) l'étude des conditions environnementales locales comprenant la mesure de la houle in situ, l'étude de la marée extrême locale et l'étude des couches sédimentaires mobilisables sous contraintes hydrodynamiques,<br />b) l'étude de l'implantation des ouvrages de protection contre la houle afin d'assurer une navigation en toute sécurité garantie par une modélisation fine de l'agitation portuaire, tenant compte de la houle incidente et des réflexions de la houle par les frontières latérales,<br />c) l'analyse de la stabilité d'ouvrages de génie civil nécessitant une connaissance approfondie de la houle de projet, de la marée, et de la tenue des sols marins,<br />d) l'examen de l'impact sédimentaire causé par les ouvrages de protection sur les problèmes d'ensablement, d'envasement et d'érosion.<br /> Les trois principaux thèmes sur lesquels je travaille actuellement à la Faculté des Sciences et des Techniques de Nantes, sont tous liés aux problèmes décrits ci-dessus ; les deux premiers ont des points communs avec ma thèse de doctorat et le troisième est un thème de recherche que j'étudie depuis 1994. Ces trois thèmes sont :<br />1) les processus sédimentaires des vases,<br />2) les problèmes hydrosédimentaires dans les estuaires et les zones côtières,<br />3) l'agitation portuaire.<br /> Ces thèmes sont développés respectivement dans les chapitres 1, 2 et 3 de ce mémoire, ensuite, les différentes activités liées à la recherche auxquelles j'ai participées depuis 1992 sont décrites au chapitre 4 et finalement les conclusions et perspectives sont présentées.

Les structures ostréicoles constituent des obstacles artificiels pouvant perturber l'écoulement des courants de marée et la propagation des vagues, et ainsi modifier le transport sédimentaire. Il en résulte des envasements locaux parfois très prononcés et menaçants pour l'activité ostréicole. L'impact des structures sur les forçages hydrodynamiques, vagues et courants, est donc évalué à différentes échelles spatiales par le biais de mesures in-situ, de modélisation expérimentale et de modélisation numérique. Ces différentes approches ont permis de montrer qu'en champ proche, les courants sont modifiés en termes d'intensité et de direction alors qu'il n'existe pas de modification significative des vagues. A l'échelle d'un parc ostréicole en revanche, un ralentissement significatif des courants et une atténuation importante des hauteurs de vagues sont mesurés. D'un point de vue sédimentaire, nous avons observé sous une table à huîtres une turbidité plus importante ainsi qu'une évolution altimétrique du sédiment moins perturbée qu'à proximité. La diminution des contraintes de cisaillement sur le fond, due à l'atténuation des vagues par le parc, entraîne une réduction du potentiel érosif des vagues, ce qui se traduit par une granulométrie différente et une tendance à l'envasement dans la partie aval du parc vis-à-vis de la propagation des vagues. Une modélisation numérique de la Baie du Mont Saint-Michel a été mise en oeuvre et calibrée par nos mesures in-situ. Elle a montré que l'impact des structures sur la sédimentation à long terme est essentiellement local et est donc négligeable à l'échelle de la baie.

Située à la pointe du Médoc, la paroisse de Soulac (communes actuelles de Soulac-sur-Mer et du Verdon-sur-Mer, Gironde) est selon une expression médiévale « à la fin des terres ». Prise en tenaille entre l’Atlantique, à l’ouest, et la Gironde, à l’est, son finage comprend un long liseré littoral (14 km de rivages océaniques et 11 km de rives estuariennes) qui l’expose aux phénomènes d’origine naturelle liés à des dynamiques maritimes et fluviomaritimes. Depuis la fin du XVIe siècle, le sable accumulé le long du littoral sous la forme de dunes est porté par le vent sur les habitations et les cultures, poussant à l’abandon de l’église de Soulac et du bourg primitif au milieu du XVIIIe siècle. Parallèlement, le littoral est fortement attaqué par l’érosion qui se généralise au milieu du Siècle des Lumières. À l’est, les marais salants s’envasent, réduisant en moins d’un siècle la moitié de leur surface. Enfin, les zones basses de la paroisse sont exposées aux submersions marines, qui demeurent cependant peu fréquentes. Ce micro-espace de 50 km² constitue un bon point d’observation pour étudier les transformations d’un territoire littoral et l’adaptation des populations à ces changements. Prenant appui sur des ressources documentaires importantes (archives textuelles et cartographiques) et continues dans le temps (de la fin du XVIe au milieu du XIXe siècle), l’analyse croise les méthodes historiques traditionnelles avec les possibilités offertes par les outils informatiques contemporains tels que les SIG (géolocalisation et extraction de données qualitatives et quantitatives de cartes anciennes). L’analyse spatio-temporelle permet la reconstitution géohistorique des paysages de Soulac sur un temps long, en mettant en avant les dynamiques naturelles, les transformations importantes et les réponses apportées par les habitants. Ces derniers, d’abord impuissants et livrés à eux-mêmes par les autorités, tentent de s’adapter aux changements en adoptant plusieurs stratégies au cours du XVIIIe siècle. De la simple retenue des sables par des palissades à l’assèchement des marais doux et salés, ils essayent de répondre aux contraintes exercées sur eux par leur environnement. Mais ce sont les actions de l’État au début du XIXe siècle qui conditionnent la réussite des opérations de lutte et le début d’une nouvelle ère. Les dunes fixées par des pins et l’érosion enrayée par la construction d’ouvrages donnent naissance au paysage actuel de la pointe du Médoc. Plus qu’une simple monographie paroissiale, cette étude de cas permet de s’interroger sur notre environnement et les interactions que son exploitation et son peuplement influencent. Reconstruire sur un temps long les transformations permet une meilleure compréhension des risques et des phases de construction d’un espace géographique, et offre un recul historique permettant de mieux comprendre les événements récents. / Situated at the pointe du Medoc region, the parish of Soulac (modern day communes of Soulac-sur-Mer and Verdon-sur-Mer) is according to a medieval expression “at the end of the lands”. Squeezed between the Atlantic to the west, and the Gironde estuary to the east, the area includes a long coastline (14km of ocean coastline and 11km of estuary banks) which exposes it to phenomenon of natural origin linked to these maritime and fluvial-maritime movements. Since the end of the sixteenth century, the sand accumulated along the length of the coastline in the forms of dunes and carried by the wind onto habitations and cultures, causing the abandonment of the Soulac church and the early initial village in the mid eighteenth century. Simultaneously, the coastline was strongly attacked by erosion that spread in the middle of the Age of Enlightenment. To the east, the flat salt marshes were getting wider, reducing half their surface in less than a century. Finally, the low-lying areas of the parish are exposed to marine submersions, despite beginning with little frequency. This micro space, of 50km2, encompasses a good observation point in order to study the transformations of coastal land and the adaptations of populations to these changes. Taking support from important documentary resources (textual archives and cartographic maps) and continuous in the time (from the end of the 16th century to the middle of the 19th century), the analysis combines traditional historic methods with the possibilities offered by the contemporary computer tools, such as GIS (geolocation, extraction of qualitative data and quantitative old maps). The spatiotemporal analysis allows for the geohistoric reconstruction of the Soulac landscape over a long period, reflecting the natural dynamics, the important transformations and the responses from the inhabitants. The inhabitants, firstly made powerless by the authorities and had given up on themselves, have adapted to the changes by adopting many strategies throughout the course of the 18th century. From the simple control of the sand, using boundaries that dry up the soft, dirty marshes, they are trying to respond to the constraints forced upon them by their environment. However, the actions of the government at the beginning of the nineteenth century which allow for the success of the preventative actions and the start of a new era. The dunes fixed by pine trees and the erosion, stopped by the construction of structures, has given birth to the current landscape at the point of Medoc. More than a simple parish monograph, this case study allows us to ask questions about our environment and the affect that the interactions of cultivation and people have. Reconstructing over a long period of time the transformations offers a better understanding of the risks and the phases of construction of a geographical area offering a historical reviews which allows for a better understanding recent events.

Le barrage du Chambon, situé sur la Romanche, dans les Alpes françaises, a été mis en eau en 1935. Depuis cette date, des sédiments s'accumulent dans la retenue. Au bout de 45 ans, ceux-ci ont atteint 18 mètres d'épaisseur au pied de l'ouvrage. La vidange totale, réalisée en 1981, a fourni l'occasion d'étudier ces dépôts, avec les objectifs suivants: - expliquer leur mode de mise en place par l'observation des figures sédimentaires, des analyses granulométriques et minéralogiques; - évaluer les volumes déposés dans la retenue ainsi que le taux d'érosion dans le bassin versant; - étudier l'efficacité des vidanges comme moyen de lutte contre l'envasement de la retenue; - caractériser les propriétés géotechniques des sédi· ments, particulièrement leur aptitude aux tassements.

Le barrage de Sidi Boubecker, situé sur l'Oued El Kebir, dans le Nord de la Tunisie centrale, a été mis en eau depuis 1925. Depuis cette date le réservoir est en envasement progressif. Au bout de 56 ans de service, les sédiments ont atteint 14 mètres d 'épaisseur au pied de l'ouvrage occupant environ 55% de la capacité totale de la retenue. En plus de l'envasement, le fonctionnement du barrage est perturbé par les fuites apparues à l 'aval. L'étude du site, de la retenue et de leur environnement a permis : - la reconstitution des étapes de genèse de la fracturation dans le site à partir des différentes orientations du champ de contraintes principales régionales . - d'expliquer les fuites des barrages. - d'étudier les dépôts et mettre en évidence l'effet du biotope de la retenue sur leur évolution . (Cohésion et perméabilité) . - de tenter un essai de prévision des volumes déposés dans la retenue.

Trois modèles invasifs à large répartition en Europe, le long d'un gradient latitudinal Norvège-Portugal, ont été choisis : Sargassum muticum, Codium fragile et Gracilaria vermiculophylla. Cette thèse a pour objectif l'étude de la phénologie, de l'écophysiologie et du métabolome de ces macrophytes invasifs face à une variation de facteurs environnementaux 1) à une échelle locale, 2) à l'échelle du gradient latitudinal (en lien avec le changement climatique global) ainsi que l'étude 3) des voies de valorisation possibles des métabolites de stress par bio-inspiration. Le gradient latitudinal, se traduisant par un gradient thermique, permet de mimer le réchauffement climatique car les conséquences de ce changement climatique sur les espèces en milieu naturel ne sont généralement appréciables qu'à l'échelle de dizaines d'années. Les suivis de l'écologie, dumétabolome ainsi que des impacts potentiels de ces espèces à une échelle locale en France, a permis d'étudier le développement et le cycle de vie des espèces. En particulier, G. vermiculophylla se caractérise par une phénologie spécifique (avec la prépondérance de petits fragments végétatifs, <3cm) en Rade de Brest et par une tolérance accrue à l'envasement jusqu'à 12 cm de profondeur en acclimatant son métabolome tout en maintenant une physiologie dormante. Cette espèce ingénieur impacte en profondeur l'écosystème vaseux de la Rade. Le suivi le long du gradient latitudinal a permis d'illustrer la plasticité phénologique des espèces et notamment un potentiel invasif contrasté de C. fragile entre les différentes latitudes. Lors de marée basse de vives eaux, les espèces présentent une acclimatation de leur photo-physiologie en fonction de la latitude avec la mise en évidence d'une photoinhibition du PSll, lié au stress engendré par les conditions environnementales.Enfin, ce travail a illustré les propriétés multifonctionnelles d'extraits enrichis en composés phénoliques, présentant des activités antioxydantes mais également photoprotectrices ou ostéogéniques, soulignant l'émergence de voies de valorisation originales par bio-inspiration pour divers secteurs tels que la cosmétologie et les biomatériaux en santé humaine. / Three model species with a large distribution along European coasts, along a latitudinal gradient from Norway to Portugal was chosen: Sargassum muticum, Codium fragile and Gracilaria vermiculophylla. The aims of this PhD thesis were to study the phenology, ecophysiology and the metabolom of these non-native marine macrophytes and their ability to cope with a variation of environmental factors 1) at a population scale, 2) along the latitudinal gradient (in relation with the global climatic change) and to propose 3) bio-inspired molecules for industrial purposes. The latitudinal gradient corresponding to a thermic gradient, allows to imitate the global warming as climatic change ¡mpacts are most of the time only visible at decennial scale.Monitorings of ecology, metabolome and potential impacts of these macroalgae, at a population scale, allowed to study the development and life cycle of these models. In particular, G. vermiculophylla exhibited a specific phenology (with a majority of small vegetative fragments, <3cm) in the Bay of Brest and a highly tolerance to burial until 12 cm depth in the sediment by acclimatizing its metabolome together with the ability to maintain a dormancy physiology. This engineer species modifies deeply muddy shores of this Bay. Latitunal gradients's monitoring highlighted the phenological plasticity and a contrasted invasive potential of C.fragile between latitudes. During low spring tides, species exhibited an acclimation of their photophysiology between latitudes with photoinhibition process related to induce environmental stress. Furthermore, this work showed the multifunctional properties of polyphenols enriched extracts with antioxidant, photoprotective or osteogenic activities, highlighting the emergence of original bio-inspired pathways for cosmetic or biomaterial applications.