Une étude des faunes de conodontes du Dévonien supérieur (Frasnien) a été réalisée sur deux coupes algériennes de la plate-forme occidentale du Sahara, Marhouma sud (bassin de l'Ougarta) et Ben Zireg (bassin de Béchar). Dans la coupe de Marhouma le Frasnien apparaît complet, tandis qu'une lacune du Frasnien inférieur est enregistrée à Ben Zireg. La limite entre les étages Frasnien et Famennien a été précisément localisée.Les corrélations entre ces coupes montrent une forte condensation des dépôts au Frasnien moyen à Ben Zireg, alors qu'au même moment d'épaisses séries argilo-carbonatées s'accumulent dans l'Ougarta. Au cours du Frasnien supérieur un changement de la structuration des bassins est constaté avec l'homogénéisation du taux d'accumulation dans les deux secteurs.Afin de reconstituer les environnements de dépôt du Frasnien, nous avons mené une étude multidisciplinaire basée sur la sédimentologie des faciès, la susceptibilité magnétique, les biofaciès à conodontes et les morphogroupes de foraminifères agglutinés. La combinaison de ces outils révèle qu'au cours du Frasnien, la plate-forme saharienne algérienne était assimilable à un domaine de rampe externe, carbonatée, de faible pente, avec des zones proximales dominées essentiellement par des communautés pélagiques, passant à des zones distales dominées par des faciès boueux et nodulaires à rares faunes. L'essentiel des dépôts était situé sous/ ou en limite de/ l'action des vagues de tempêtes.La coupe de Marhouma représente une coupe de référence pour l'étude des dépôts anoxiques du Frasnien. Certains de ces niveaux ont pu être rapportés à des événements anoxiques globaux tels que le Middlesex et le Rhinestreet, datés du Frasnien moyen, et le Kellwasser supérieur dans le Frasnien supérieur. Pour la coupe de Ben Zireg, seul le facies relatif aux Kellwasser inférieur et supérieur a été identifié.L'évolution temporelle de ces différents paramètres a permis également de proposer une courbe de variations du niveau marin pour la partie nord du Gondwana. À long terme, le Frasnien est caractérisé par une tendance transgressive entrecoupée de tendances régressives mineures. La fin du Frasnien est marquée une régression majeure lors de l'événement Kellwasser, avant la transgression du Famennien inférieur. / A study of the conodont faunas from the Upper Devonian (Frasnian) has been realised in two sections located on the Algerian Sahara platform: south Mahrouma (Ougarta basin) and Ben Zireg (Bechar Basin). At Mahrouma, the Frasnian seems to be complete, but the lower Frasnian is absent in Ben Zireg. The boundary between the Frasnian and the Famennian has been precisely located.The correlations between the two sections show a strong condensation of deposits during the middle Frasnian in Ben Zireg, whereas thick series of argilites and carbonates accumulated in the Ougarta basin. During the Upper Frasnian a change in dynamic basin structure is observed when accumulation rates become homogeneous in the two areas.In order to reconstitute Frasnian depositional environments, a multidisciplinary study based on sedimentology of the facies, magnetic susceptibility, conodont biofacies and morphogroup analysis of agglutinated foraminifera has been undertaken. The combination of these tools indicates that during the Frasnian, the algerian platform took part of a slightly inclined outer carbonated ramp domain. The proximal areas were essentially dominated by pelagic communities, the distal areas being dominated by muddy and nodular facies with rare faunas. The major part of the deposits was located under or at the limit of tempest wave action.The Mahrouma section represents a reference for investigations on Frasnian anoxic deposits. Some of its levels could have been related to global anoxic events such as the Middlesex and the Rhinestreet that are dated Middle Frasnian, as well as the Upper Kellwasser at the top of the Frasnian. In the Ben Zireg section, only the facies related to both the Lower and Upper Kellwasser events were identified.The temporal evolution of these different proxies allows in addition to propose a sea-level curve for the northern part of Gondwana. In the long term, the Frasnian is characterized by a transgressive trend interrupted by intermittent minor regressive trends. The end of the Frasnian is marked by a major regression during the Upper Kellwasser event, just before the Lower Famennian transgression.

Quatre coupes ont été étudiées dans les séries marno-calcaires de talus et de bassin profond de la "fosse vocontienne" au Cénomanien. Le travail effectué à partir de plus de 800 échantillons dans lesquels les associations de foraminifères planctoniques et benthiques ont été étudiées a montré des particularités biostratigraphiques, et paléogéographiques. En effet, il existe un diachronisme dans l’extension verticale de Thalmanninella reicheli et dans l’apparition du marqueur de la base du Cénomanien supérieur (Rotalipora cushmani). T. reicheli a une extension verticale courte, mais située dans le Cénomanien inférieur peu élevé d’après les faunes d’ ammonites associées; R. cushmaniapparait avant les ammonites marquant le Cénomanien moyen (Acanthoceras). Les chutes du niveau marin relatif enregistrées par des discontinuités lithologiques dans la coupe de la marge du talus au Cénomanien basal, dans la partie moyenne du Cénomanien, et au passage Cénomanien-Turonien sont également repérées par la dominance des assemblages de foraminifères benthiques opportunistes, d’abord dans les coupes de marge et de plate-forme méridionale, ensuite dans les coupes de bassin profond. Ces passages correspondent aussi à des évènements dysoxiques, liés à l’anomalie du δ13C. L’évolution des foraminifères benthiques s’avère très sensible à profondeur de l’eau et à la dysoxie,leur réponse étant plus rapide que la variation du δ13C. La régression forcée au passage Cénomanien-Turonien correspond à des dépôts de black shales dans la coupe du bassin le plus profond, traduisant l’événement anoxique OAE2. La fin de l’ extension de Rotalipora cushmani, définit le sommet de l’étage dans les 4 coupes. / A detailed lithologic and biostratigraphic framework was determined for 4 Cenomanian sections, allowing correlations from the boarder of the upper slope to the platform and the lower slope of the vocontian basin. Over 800 samples provided planktonic and benthic foraminifera associations for a biostratigraphic and paleogeographic succession. There was a diachronisme between the ammonites and the foraminifera biozonation. Indeed, Thalmanninella reicheli, the marker of the middle Cenomanian substage had a short extension,overlapping with the Mantelliceras mantelli, ammonite of the Inferior Cenomanian. Moreover Rotalipora cushmani, the foraminifer marker for the Upper Cenomanian,appeared before Acanthoceras, an ammonite of the Middle Cenomanian. Basal Cenomanian, Middle Cenomanian, and CTB were registered by local lithologic discontinuities resulting from the lowering of the relative sea level in the boarder of the upper slope section. Correlated with the lithologic events, the benthic opportunist foraminifera dominated the associations from the Inferior Cenomanian of the upper slope and platform sections, and from the middle part of the Upper Cenomanian of the deep sea sections. Dysoxic periods (Albian-Cenomanian boundary, MCE, and OAE2) as detected by δ13C anomalies, also corresponded to the regression levels. Benthic Foraminifera responsiveness to sea water depth and anoxia was faster than δ13C variations. CTBE was lithologically registered by black shakes deposits in the deep sea section, but the end of the Rotalipora extension was the marking event in all sections.

L'étude du bassin du Chiapas nous a amené à mettre au point une zonation basée sur les foraminifères planctoniques, zonation qui peut être exactement corrélée avec celle des bassins européens. Cette zonation a conduit à un découpage en 8 zones du Paléocène: 4 au Danien, 2 au Sélandien et 2 au Thanétien. Elle nous a permis de corréler les évènements majeurs enregistrés dans les Chiapas avec ceux des bassins européens. Nous avons ainsi retrouvé deux régressions très importantes à la limite Danien/Sélandien (limite des zones à Acarinina uncinata et à Morozovella angulata) et au sommet du Thanétien (limite des zones à Luterbacheria pseudomenardii et à Morozovella velascoensis) et deux épisodes transgressifs majeurs dans le Sélandien (zone à Igorina albeari) et dans le Thanétien (zone à Luterbacheria pseudomenardii). Le bassin paléocène du Chiapas est pourtant un bassin étroitement contrôlé par la tectonique liée aux grandes failles est-ouest de décrochement senestre qui ont joué un rôle dans la délimitation du rebord de la plate-forme au Danien et dans les périodes d'intenses remaniement gravitaires, tant à la limite Danien/Sélandien que dans le Thanétien au sommet de la zone à Luterbacheria pseudomenardii.

La marge ibérique est un milieu biologiquement productif régit par l'influence d'un upwelling saisonnier et des apports continentaux. Les foraminifères benthiques sont des protistes matins qui présentent une grande sensibilité aux conditions environnementales. Ils apparaissent ainsi comme des bio-indicateurs particulièrement efficaces dans ce type de contexte. Dans le cadre de cette thèse, les faunes de foraminifères benthiques, vivants, morts et fossiles prélevées sur un total de 23 carottes interfaces et deux carottes et deux carottes piston, essentiellement situées au débouché de quatre feluves ouest-ibériques majeurs (Douro, Mondego, Tage et Sado) ont été étudiés.Cette analyse faunistique, conjointe à des mesures sédimentaires et géochimiques a permis d'identifier l'impact de la qualité de la matière organique, et donc des apports fluviatiles sur la distribution des faunes vivantes en période hivernale. La comparaison des faunes mortes et vivantes sur les premiers centimètres de sédiments illustre la variation saisonnière de la réponse faunistique à l'upwelling et aux apports continentaux. Elle met également en évidence l'impact des processus taphonomiques sur la conservation de ces bio-indicateurs en vue de permettre une meilleure compréhension du signal fossile de ces faunes. L'application paléoenvironnementale de ces bio-indicateurs a été menée sur une carotte longue prélevée au large du Tage qui permet une reconstruction des derniers 5700 ans cal. BP. Elle a permis de mettre en évidence des périodes caractérisées par des apports importants de matière organique issus du fleuve ainsi que des variations de l'intensité de l'upwelling. / The Iberian Margin is a highly productive system driven by coastal upwelling and river inputs. Benthic foraminifera are marine protists particularly sensitive to environmental conditions. Hence they appear well suited bio-indicators for such environment. In the framework of this thesis, living, dead and fossil benthic foraminifera were analized on 23 surface sediment cores and two piston cores essentially from locations off the major rivers of the Portuguese Coast (Douro, Mondego, Tagus and Sado). This faunal analysis, combined with sedimentary and geochemical measurements allow thhe identification of the impact of fluvial exports and organic matter quality during the late winter period. The comparison of dead and living communities, on the first few centimeters of the sediment, shows the seasonal variation of faunas controlled by upwelling activity and riverine discharges intensity. The impact of taphonomical processes on the preservation of these bio-indicators is also investigated in the perspective of a better understanding ofthe fossil signal of these faunas. The paleoenvironmental application of these bio-indicators was then conducted on a 10 m long core from the Tagus shelf that allows paleoreconstruction for the last 5,700 cal. yr BP. The fossil benthic foraminifera record shows that some periods were characterized by intense river runoff and others by variable intensity of the seasonal upwelling.

Les foraminifères benthiques sont largement utilisés en océanographie comme bio-indicateurs paléoclimatiques et paléoenvironnementaux du fait de leur présence dans tous les milieux marins, leur sensibilité aux changements environnementaux et leur grande capacité de fossilisation. Néanmoins, leur utilisation nécessite une connaissance approfondie de leur écologie et des paramètres contrôlant leur distribution. Si les connaissances sur l’écologie des foraminifères benthiques sont de plus en plus complètes, elles demeurent très sporadiques dans la zone arctique, système complexe caractérisé par des interactions multiples entre l'atmosphère, l'océan et la cryosphère, pourtant au coeur du changement climatique global. L'amplification polaire du changement climatique conduit les régions des hautes latitudes à se réchauffer près de deux fois plus vite que les régions tempérées. Dans ce contexte, cette thèse s'attache à mieux comprendre l'écologie des foraminifères benthiques vivants dans plusieurs régions arctiques et définir l'importance du contrôle des paramètres environnementaux sur les faunes tels que les propriétés des masses d'eau, la productivité primaire et le flux de matière organique ainsi que la dynamique de la glace de mer. Les foraminifères benthiques vivants ont été analysés dans les premiers centimètres de sédiment de 21 carottes d’interfaces prélevées dans trois régions arctiques durant les étés 2014 et 2015 : la mer de Barents, la baie de Baffin et la mer de Chukchi. Ces trois régions présentent des particularités en termes de couvert de banquise, de circulation des masses d’eau ou de dynamique de la production primaire. Nos résultats montrent que ces facteurs influencent la distribution des foraminifères benthiques. Le flux de matière organique qui résulte de la forte productivité primaire printanière aux abords des fronts polaires hydrographiques, des bordures de glace de mer (zones marginales de glace) et dans la polynie des eaux du nord (baie de Baffin) impacte la densité et la diversité des faunes et favorise le développement de certaines espèces. Nonionellina labradorica dans les eaux arctiques froides et Cassidulina neoteretis associée aux eaux atlantiques répondent aux apports de matière organique fraîche tandis que Melonis barleeanus s’accommode des milieux riches en matière organique plus dégradée. Dans les environnements oligotrophes plus profonds, Oridorsalis tenerus est une espèce ubiquiste. Cette espèce est associée à Cibicidoides wuellerstorfi sur la marge ouest de la mer de Barents et Ioanella tumidula dans le bassin plus profond au nord de la mer de Chukchi. Les propriétés physiques et chimiques des masses d’eau contraignent également la distribution faunistique. En baie de Baffin et sur le plateau de la mer de Chukchi, les eaux corrosives engendrent la dissolution des carbonates, favorisant la dominance des espèces agglutinées. Les études menées dans le cadre de cette thèse permettent de calibrer l'outil foraminifère benthique dans l'actuel et d'affiner leur utilisation en tant que proxy paléoclimatique et paléoenvironnemental en Arctique. Enfin, une étude préliminaire sur les foraminifères benthiques fossiles de trois carottes de la mer de Barents a permis de montrer les variations des conditions paléoenvironnementales au cours des deux derniers siècles. / Benthic foraminifera are widely used in oceanography as paleoclimate and paleoenvironmental bio-indicators due to their presence in all marine environments, their sensitivity to environmental changes and their great capacity to fossilize. However, the use of benthic foraminifera as paleoenvironmental proxies requires a good knowledge of the ecological conditions and the parameters controlling species distribution. Although knowledges about the ecology of benthic foraminifera are improving, they remain sporadic in Arctic area, a complex ecosystem characterized by multiple interactions between the atmosphere, the ocean and the cryosphere and particularly sensitive to change and vulnerable to global warming. Temperatures in the Arctic have risen twice as fast as the global average over the past decades, a phenomenon that has been dubbed the “polar amplification of global warming”. In this context, this thesis aims at better understanding the ecology of living benthic foraminifera in Arctic regions and at defining the importance of environmental controls on fauna such as water mass properties, primary productivity, organic matter flux as well as sea-ice dynamics. Living benthic foraminifera were identified in the first centimetres of 21 surface sediment cores collected in three Arctic areas during summer in 2014 and 2015: Baffin Bay and the Barents and Chukchi Seas. These three regions present specific characteristics in terms of sea-ice cover, water mass circulation or primary productivity. Our results suggest that these factors influence the distribution of benthic foraminifera. The flux of organic matter resulting from primary productivity intensified during spring and summer periods near hydrographic polar fronts, sea-ice edges (marginal ice zones) and in the north water polynya (Baffin Bay) increases the fauna’s densities and diversity and favours the development of specific species. Nonionellina labradorica in cold Arctic waters and Cassidulina neoteretis associated with Atlantic waters respond to fresh supply of organic matter while Melonis barleeanus is found in environment rich in degraded organic matter. In deeper oligotrophic environments, Oridorsalis tenerus is a ubiquitous species associated with Cibicidoides wuellerstorfi on the west continental margin of Barents Sea and Ioanella tumidula in the deeper basin in the north of the Chukchi Sea. Physical and chemical water mass properties also affect the distribution of living benthic foraminifera. In the Baffin Bay and the continental shelf of the Chukchi Sea, corrosive waters lead to carbonate dissolution, favouring the dominance of agglutinated species. This thesis hence contributes to calibrate the benthic foraminifera to their environment and to improve their application as paleoclimate and paleoenvironmental proxies in the Arctic. Finally, a preliminary study about fossil benthic foraminifera in three cores of Barents Sea allowed to show variations of environmental conditions during the last two centuries.

Cette thèse a été réalisée dans le cadre de 2 projets ANR (Vulnérabilité : Milieux et Climats) : le projet CHACCRA (Climate and Human-induced Alterations in Carbon Cycling at the River-seA connection) et le projet EXTREMA (Episodes météo-climatiques extrêmes et redistribution des masses sédimentaires et des polluants associés au sein d'un système côtier). L'objectif de ce travail doctoral a été de définir les caractéristiques écologiques des faunes de foraminifères benthiques vivant sur la plate-forme continentale dans la zone d'influence du Rhône (Golfe du Lion, Nord-ouest de la Mer Méditerranée), afin d'utiliser les faunes benthiques en tant que bioindicateurs des caractéristiques environnementales actuelles et passées. Aussi, les facteurs environnementaux contraignant la structure (densité, composition faunistique) ainsi que la distribution spatiale et la variabilité temporelle des faunes actuelles de foraminifères benthiques ont été identifiés. Il a été mis en évidence Ie rôle des apports épisodiques de sédiments lors des crues du Rhône, constituant un facteur de stress pour les faunes benthiques vivant près de l'embouchure. La nature et la quantité de matière organique détritique ainsi que les processus liés à la dégradation de cette matière sont également apparus comme des contraintes écologiques majeures contrôlant la dynamique spatiale et temporelle des communautés. Par la suite, un outil basé sur les assemblages fossiles de foraminifères benthiques préservés dans les sédiments au débouché du fleuve a été défini. Celui-ci a permis de retracer l'histoire récente (400 dernières années) du prodelta du Rhône en termes d'apports fluviatiles terrigènes et organiques.

Ce travail aborde le Nummulitique alpin et consiste en une étude détaillée d'une coupe implantée dans la partie orientale de la structure d'Annot : coupe du Fa. Il s'agit d'une aire de sédimentation à caractères très particuliers.

Les aspects stratigraphiques et micropaléontologiques ( Foraminifères) sont abordés à partir d'une seule coupe du Tertiaire du synclinal d'Annot.

Cette étude a utilisé une approche interdisciplinaire pour évaluer les effets de l'acidification de l'océan sur des ptéropodes et les foraminifères Méditerranéennes. Une comparaison d'échantillons conservés et modernes de 2 espèces de ptéropodes a été réalisée pour étudier les effets du pH sur les propriétés de la coquille. Des populations de ptéropodes ont également été analysées à l'aide des données de séries temporelles. Pour permettre l'amélioration de futures expériences de perturbation, une revue collaborative des techniques de culture de ptéropodes a été produite. Enfin, le foraminifère O. universa a été cultivé dans des conditions de pH et de [CO32-] découplés pour évaluer les effets des changements dans la chimie du carbonate sur la composition en bore et le ?11B. Les coquilles des échantillons conservés de ptéropodes étaient plus épaisses que celles collectées en 2012 et les coquilles de C. inflexa recueillies en 1910 étaient nettement plus denses que celles de 2012, probablement en raison d'un effet de pH. Les abondances de ptéropodes ont montré une tendance croissante entre 1967-2003 et se sont révélées être influencées par les changements de température interannuelles, sans que des changements dans les propriétés des coquilles n'ai eu d'impacts négatifs. Lors de la dernière étude le pH était le seul paramètre du système de carbonate a affecter le ?11Bde la calcite de O. universa. Le B/Ca a diminué avec la diminution du [CO23-] à pH constant mais n'a pas montré de tendance cohérente avec une [CO23-] constant et un pH variable. Au lieu de cela, une étroite corrélation entre les B / Ca et [HCO3-] suggérant que le bore est contrôlé par la [HCO3-]. / This study used an interdisciplinary approach to assess the effects of ocean acidification on Mediterranean pteropods and foraminifers. A comparison of museum and modern samples of two pteropod species investigated the effects of pH on shell properties. Pteropod populations were analysed using time series data. To improve future perturbation experiments, a collaborative review of pteropod culture techniques was produced. Finally, the foraminifer O. universa was cultured under decoupled pH and [CO32-] to assess the effects of changes in the carbonate chemistry on boron incorporation and isotope fractionation. Museum pteropod samples were thicker than shells from 2012 and C. inflexa shells collected in 1910 were significantly denser than those from 2012, possibly due to a pH effect. Pteropod abundances displayed an increasing trend between 1967-2003 and are influenced by inter- annual temperature changes, with no sign of the observed changes in shell properties having had negative impacts. pH was the sole parameter of the carbonate system that affected the δ11B of O. universa calcite. The B/Ca ratio decreased with decreasing [CO32-] at constant pH but did not show consistent trends at constant [CO32-] and varying pH. Instead, a close correlation of B/Ca ratios and [HCO3-] was observed suggesting that boron is controlled by the [HCO3-].

Trois carottes de 5 à 6 m de profondeur ont été prélevées tout au long de l’oued El Akarit (Golfe de Gabès, Sud tunisien) : deux sur la rive Nord et une à l’embouchure. L’étude sédimentologique (granulométrie), minéralogique (minéraux argileux) et micropaléontologique (ostracodes, foraminifères et charophytes) et leur étude quantitative et qualitative ainsi que le calcul des indices de diversités de Shannon et d’équitabilité nous a permis de reconstituer l’évolution des paléo-environnements succédés depuis le Pléistocène dans la région El Akarit. La carotte à l’embouchure de l’oued El Akarit (carotte AK1), nous a permis de dater avec précision les dépôts étudiés et de reconstituer la chronologie des évènements ayant contrôlé la sédimentation. La phase pléistocène (>45000 ans B.P), milieu continental estuarien évoluant vers unevaste lagune très ouverte à la mer lors de la transgression marine pléistocène (MIS5e), par la suite l’installation d’un cordon sableux isole cette lagune de l’environnement marin. Les dépôts holocènes inférieurs et moyens sont absents dans l’embouchure de l’oued El Akarit à cause d’une émersion et non dépôt et/ou d’une érosion des dépôts. La phase Holocène supérieur (derniers 3000 ans B.P), se caractérise par la succession de trois épisodes d’évènements extrêmes (crues et tempêtes). A 1 et 2 km du rivage actuel (carotte AK2 et AK3 respectivement), les dépôts généralementcontinentaux montrent des intercalations des dépôts marins et des niveaux à galets enregistrant des évènements extrêmes. Les dépôts de ̴ 8000ans B.P de la poche à « Cardium » à 9 m d’altitude de la mer actuelle, montrent une influence marine (abondance des foraminifères planctoniques), il s’agit évidemment d’un évènement extrême exceptionnel qui provoquerait le transport des foraminifères planctoniques à l’intérieur de la lagune El Akarit. / Three cores varying from 5 to 6 m of depth were taken throughout in the El Akarit River (Gulf of Gabes, south of Tunisia): two on the left river bank and the last at the mouth. The study of the sedimentology (particle size), mineral (clay minerals) and micropaleontology (quantitative and qualitative study of ostracods, foraminifera, charophytes and the calculation of the Shannon / equitability diversity index) deposits content allowed us to reconstruct the paleoenvironments evolution since the Pleistocene in this region. The mouth core (AK1), permitted us to date precisely the studied deposits and reconstruct the events chronology controlling the sedimentation. The Pleistocene phase (> 45 000 years BP) shows a continental estuarine environment evolving toward a vast open lagoon during the Pleistocene marine transgression (MIS5e). Then, the formation of a sand bar isolates the lagoon from the marine environment. The lower and middle Holocene deposits are absent in the mouth deposits. This could be interpreted by the emersion of the zone or by the erosion of deposits. The late Holocene (last 3000 years B.P) phase is characterized by the succession of three extreme events (floods and storms) episodes. At 1 and 2 km from the current shoreline (AK2 and AK3 cores respectively), the continental deposits show an intercalation of marine deposits and pebble levels suggestive of an extreme events occurrence. The existence of the 8000 yr BP deposits "Cardium pocket” at 9 m of the current sea, show a marine influence (planktonic foraminifera abundance). It is apparently an exceptional event that would cause extreme transport of planktonic foraminifera inside the El Akarit lagoon