L'acquisition récente de 3000 km de données de sismique sparker haute résolution et morphobathymétriques EM 1000 dans le domaine côtier sud armoricain apporte des éléments qui éclairent l'histoire cénozoïque du Sud Bretagne et notre compréhension de la genèse des vallées et estuaires quaternaires. L'étude est basée sur la cartographie des éléments morphologiques, stratigraphiques et structuraux de la prolongation en mer des principaux fleuves de l'Odet, du Blavet, d'Etel et de la Vilaine. Elle a permis la reconnaissance de cinq paléo-réseaux hydrographiques. L'étude de l'évolution des profils longitudinaux et transversaux de ces réseaux, des surfaces d'abrasion marines qui les recoupent, de l'architecture interne de leur remplissage, et leur comparaison avec les réseaux contemporains préservés le long de la marge atlantique ont permis de discuter l'impact de la lithologie, de la tectonique et du climat sur la dynamique des paléo-réseaux hydrographiques.

Thèse (Ph.D.)--Université Laval, 2004. / Titre de l'écran-titre (visionné le 29 novembre 2004). Cette thèse est composée de 6 chapitres dont 4 sont présentés sous forme d[alpha]articles qui en sont à différentes étapes dans le processus de publication. Le sixième chapitre contient un résumé et une discussion générale se rapportant aux résultats des chapitres 3 à 5. Bibliogr.

La transition Permien – Trias est une période importante dans l’histoire de la Terre. L’extinction en masse de la fin du Permien est l’événement d’extinction le plus sévère de l’histoire de la vie sur Terre. Les études précédentes se sont principalement focalisées sur les événements biotiques en milieux océaniques. Récemment, de plus en plus de nouvelles recherches se sont développées sur les événements en milieu continental.Les bassins de Junggar et de Turpan en Chine du Nord, présentent une opportunité unique d’étudier la limite Permien – Trias en milieu continental grâce à de nombreux affleurements avec des séries continues.Les facies continentaux de la coupe de Dalongkou sur le flanc sud du bassin de Junggar et de la coupe de Taoshuyuan sur le flanc nord du basin de Turpan, ont été sélectionnés pour cette thèse. Les niveaux de l’intervalle de transition Permien – Trias correspondent aux formations “Wutonggou”, “Guodikeng” et “Jiucaiyuan”. D’abondants bois fossiles et empreintes de plantes ont été découverts dans ces coupes. Des logs sédimentaires détaillés ont été levés. L’approche utilisée ici est pluridisciplinaire pour reconstruire les Paléoenvironnements avec les bois fossiles et les plantes, les patrons des cernes croissance des bois et l’analyse des microfaciès sédimentaires.Cinq genres et six espèces de bois fossiles ont été découverts. Nous établissons trois nouveaux genres: Junggaropitys, Xinjiangoxylon et un nouveau genre (soumis pour publication). La courbe CSDM (Cumulative Sum of the Deviation from Mean diameter) a été utilisée pour analyser les cernes de croissance dans le but de déterminer les conditions d’intersaisonnalité et la longévité des feuilles des arbres. Nous avons déterminé que Junggaropitys dalongkouensis est une espèce à feuilles persistantes avec les feuilles à longévité de 3 à 6 ans; le XTT-C-4 gen. et sp. nov. est également à feuilles persistantes mais avec une longévité des feuilles de 3 à 15 ans.Septomedullopitys, Junggaropitys, Xinjiangoxylon et XTT-C-4 gen. nov. montrent tous un xylème secondaire de type Protophyllocladoxylon. En accord avec l’analyse paléobiogéographique, les bois de type Protophyllocladoxylon sont principalement distribués dans une zone climatique tempérée froide dans l’hémisphère sud, dans des zones climatiques variables dans l’hémisphère nord et dans la zone équatoriale au Paléozoïque supérieurLes résultats obtenus sur les bois fossiles montrent que le climat sur la région de Junggar devait être, à la limite Permien – Trias, chaud et humide, avec des températures et une humidité restant relativement stables.Il n’existe pas de période de forte sécheresse au Trias basal. Les méga-moussons de la Paléo-Téthys n’ont pas d’influence sur la région de Junggar sur la côte est de la Pangée aux latitudes moyennes. Combiné avec les résultats précédemment obtenus, nous montrons que le climat n’a pas subit de très fortes variations entre le Permien moyen et le Trias basal.L’analyse des plantes fossiles montre que le nombre de genres et d’espèces diminue progressivement de 26 genres et 53 espèces connues dans le Wuchiapingien à 10 genres et 15 espèces dans le Changhsingien et seulement 6 genres et 7 espèces dans l’Induen. La tendance à la réduction des assemblages floristiques dans les bassins de Junggar et Turpan semble montrer que le processus d’extinction est long et graduel et a débuté bien avant la limite Permien – Trias. Durant la période de récupération post-crise des flores, les lycopsides (Annalepis) et les fougères (Neocalamites et Pecopteris) ont joué un rôle d’espèces pionnières. Trois logs stratigraphiques ont été levés pour l’analyse des facies sédimentaires. Quatre principaux environnements de dépôts ont été reconnus dans la coupe de Dalongkou. Les séries de la Formation Wutonggou se sont déposées dans un environnement de rivières en tresse et de systèmes fluviaux éphémères ou d’étangs et de plaines alluviales. / Permian-Triassic transition is an important period in the Earth’s history. The end-Permian mass extinction is the Earth's most severe known extinction event. Previous studies mainly focused on the biotic events in the ocean. Recently more and more researches on the terrestrial events during the Permian-Triassic transition attracted many attentions. The Junggar and Turpan basins of Northwest China command a unique and significant position in the study of terrestrial Permian-Triassic boundary (PTB) events as it contains well and continuously exposed PTB sections. The lithostratigraphy, biostratigraphy, and cyclostratigraphy have been well established in the two basins. The problem we are trying to solve, based on paleobotanical studies associated with sedimentological analyses, is the environmental changes during the Permian-Triassic transition in the research area.The terrestrial facies in the Dalongkou section on the south flank of Junggar Basin and the Taoshuyuan section on the north flank of Turpan Basin have been selected as the researching ones for this thesis. The Permian-Triassic transition strata have been included in the “Wutonggou”, “Guodikeng” and “Jiucaiyuan” formations. Abundant fossil woods and plant impressions have been discovered and collected in these sections. Detailed sedimentary logs of the sections were drawn. The approach that we adopt to recognize the environmental changes is the fossil wood and plant impression species, growth-ring pattern, and sedimentary facies analysis.Five genera and six species of fossil woods were discovered. We establish three new genera: Junggaropitys, Xinjiangoxylon and a new genus (submitted for publication). The CSDM (Cumulative Sum of the Deviation from Mean diameter) curve was used to analyse the growth rings to determine the intraseasonal conditions and leaf longevity patterns of the trees. We recognise that Junggaropitys dalongkouensis is evergreen, and the leaf longevity may be 3–6 years; XTT-C-4 gen. et sp. nov. is evergreen too, and the leaf longevity may be 3 to 15 years. Septomedullopitys, Junggaropitys, Xinjiangoxylon and XTT-C-4 gen. nov. all show a Protophyllocladoxylon-type secondary xylem. According to palaeobiogeographic analysis, the Protophyllocladoxylon-type woods distributed mainly in the cool temperate climate zone of the southern hemisphere, various climate zones of the northern hemisphere and equatorial zone during the Late Paleozoic. The results of fossil woods analysis obtained in this research shows the climate in the Junggar terrane around the PTB was warm and humid and the temperature and precipitation remained relatively stable. It did not exist a heavy dryness in the earliest Triassic. Meanwhile, the Palaeo-Tethys megamonsoons did not influence the Junggar terrane along the east coast of mid-latitude Pangaea. Combined with the previously reported fossil woods, it shows that the climate had no prominent change from the Middle Permian to earliest Triassic.Plant fossil analysis show that the numbers of plant genera and species gradually decreased from 26 genera and 53 species in the Wuchiapingian, to 10 genera and 15 species in the Changhsingian, and only 6 genera and 7 species in the Induan. The trend in the plant assemblage reduction in the Junggar and Turpan basins appears to be indicative of a long, protracted extinction process that may have started well before the Permian-Triassic boundary. During the plant recovery period, the lycopsids (Annalepis) and ferns (Neocalamites and Pecopteris) played roles of pioneer species during the plant recovery period. / 二叠-三叠纪之交是地球历史上的关键时期。发生在二叠纪末期的大灭绝事件是最严重的生物灭绝事件。前人对此次灭绝事件的研究主要集中于海洋生物的变化，近年来越来越多的研究开始关注于这一时期陆地生态系统的变化。 位于中国西北部的准噶尔盆地和吐鲁番盆地出露了完整的陆相二叠-三叠系界线附近地层，因此在这一研究方面具有独特的优势。前期研究中在这一个地区建立了良好的岩石地层，生物地层和旋回地层格架。本文将集中解决二叠-三叠纪之交研究区的环境变化问题。我们选择了位于准噶尔盆地南缘的大龙口剖面和吐鲁番盆地北缘的桃树园剖面，两个陆相地层剖面作为论文的研究对象。在这一区域，二叠-三叠系之交地层是由梧桐沟组，锅底坑组和韭菜园组组成。我们在大龙口剖面和桃树园剖面二叠-三叠系地层中发现了大量木化石和植物印模化石，对剖面绘制了详细的地层柱状图。我们鉴定了木化石和植物印模化石种属,木化石年轮类型，分析了沉积相变化，进而用来识别研究区的环境变化。 我们对所采集到的130块木化石进行了切片，通过生物显微镜对其解剖结构进行研究，共发现了木化石5属6种，包括建立的三个新属：Junggaropitys，Xinjiangoxylon和 XTT-C-4 gen. nov.（还在审稿中）。这三个属均具有内始式的初生木质部和Protophyllocladoxylon 型次生木质部，其中Junggaropitys具有同质但异细胞的髓部；Xinjiangoxylon拥有具薄壁细胞和分泌管的髓部；XTT-C-4 gen. nov.的髓部中具有独特的板状支撑结构。我们应用CSDM曲线（平均值偏差累计曲线）分析木化石的年轮用以识别其生长季的条件和叶的寿命。CSDM曲线分析表明Junggaropitys dalongkouensis为一种常绿植物，叶的寿命为3-6年；XTT-C-4 gen. et sp. nov.也为常绿植物，叶的寿命3-15年。Septomedullopitys, Junggaropitys, Xinjiangoxylon和XTT-C-4 gen. nov.四个属的木化石均展示出Protophyllocladoxylon型次生木质部。我们对晚古生代全球发现的具有Protophyllocladoxylon型次生木质部的木化石进行了生物古地理分析，我们发现，在晚古生代，具有Protophyllocladoxylon型次生木质部植物，在南半球仅分布在冷温带地区；而在北半球和赤道地区，其分布在不同的气候带。对木化石的分析显示准噶尔地块在二叠-三叠系界线附近古气候温暖湿润，温度和降雨量相对稳定；古特提斯洋巨季风没有影响到东岸的泛大陆中纬度地区。结合前人对这一地区其他木化石研究，我们认为研究区的古气候自中二叠世至早三叠世早期没有显著的变化。植物化石分析显示，植物种属由吴家坪期的26属53种逐渐减少到长兴期的10属15种再到早三叠世印度期的6属7种。在准噶尔盆地和吐鲁番盆地，二叠-三叠系之交，植物显示了一个长时间的逐渐灭绝的过程。通过对比白垩纪-第三纪植物灭绝事件和现代恶劣环境下植物恢复的实例，我们发现石松类（脊囊属）和蕨类（新芦木属和栉羊齿属）在植物复苏阶段扮演着先驱分子的角色。我们对大龙口剖面，桃树园A和C剖面进行了沉积相分析。在大龙口剖面我们识别出4个主要的沉积相。梧桐沟组上部主要由辫状河相，短暂的河流系统或湖和冲积平原相组成。锅底坑组为湖（或池塘）相和洪泛平原相沉积。韭菜园组主要由冲积平原和湖（或池塘）相沉积组成。在桃树园地区，梧桐沟组上部至锅底坑组底部的一套地层主要是湖（或池塘）相和洪泛平原相沉积。锅底坑组下部为一套辫状河沉积。而锅底坑组上部为冲积平原和湖（或池塘）相沉积。韭菜园组主要为辫状河和洪泛平原沉积。对碎屑岩的样品岩相学分析显示跨越二叠-三叠系界线，沉积物物源一致。其中火山碎屑物来源于多个火山源。大龙口剖面和桃树园剖面在界线附近沉积物的物源保持一致，这说明，这两个剖面在二叠-三叠系之交时期处于同一个盆地，而博格达山隆起晚于这一时间。灰岩样品指示了湖泊环境的沉积。二叠纪末期的植物灭绝降低了河岸的强度，增加了坡地的沉积物的提供，进而增加了河道中沉积物的卸载。这导致了研究区在吴家坪期和长兴期界线附近和早三叠世的两次沉积相的改变。

Communauté qui a fait face pendant plusieurs années à une décroissance démographique ainsi qu'à un déclin de ses services et de ses activités économiques (Morin et Lapointe, 2020), Anticosti décide aujourd'hui de placer ses efforts de développement économique et social sur le tourisme et la protection du territoire à travers sa candidature comme site naturel du patrimoine mondial de l'UNESCO, pour la valeur universelle exceptionnelle (VUE) de ses fossiles et de ses strates sédimentaires, témoin de la première extinction de masse du vivant sur Terre. Dans une quête d'autonomie et d'émancipation, la population anticostienne se retrouve au cœur d'un défi majeur : concilier les aspirations locales avec la valorisation des richesses naturelles. Territoire éloigné à la fois géographiquement et temporellement, l'île d'Anticosti offre un aperçu fascinant d'un passé lointain, racontant l'histoire de la Terre il y a plus de 444 millions d'années. Cette dualité du lointain, tant sur le plan géographique que temporel, éveille l'imaginaire et soulève une série de questionnements sur la manière dont ces vestiges géologiques peuvent être intégrés dans le panorama touristique de l'île. L'étude du processus de patrimonialisation des fossiles, des liens entre le lointain géographique et temporel, ainsi que du géopatrimoine réalisée dans ce mémoire permet de proposer des pistes novatrices pour intégrer la dimension culturelle au cœur de la mise en valeur de ce bien naturel unique sur Terre. / As a community that has faced a declining population and a decline in its services and economic activities for several years (Morin and Lapointe, 2020), Anticosti Island has now decided to focus its efforts on economic and social development through tourism and the protection of its territory. This is being pursued through its candidacy as a UNESCO Natural World Heritage site, based on the Outstanding Universal Value (OUV) of its fossils and sedimentary strata, bearing witness to Earth's first mass extinction of life. In a quest for autonomy and emancipation, the population of Anticosti finds itself at the heart of a major challenge: reconciling local aspirations with the valorization of natural resources. A geographically and temporally remote territory, Anticosti Island offers a fascinating glimpse into a distant past, narrating the history of Earth over 444 million years ago. This duality of distance, both geographically and temporally, stimulates the imagination and raises a series of questions about how these geological remnants can be integrated into the island's tourist landscape. The study of the fossil heritage patrimonialization process, the links between geographical and temporal distance, as well as the geoheritage conducted in this master's thesis, provides innovative insights to integrate the cultural dimension at the heart of enhancing this unique natural asset on Earth.

Dans le cadre de cette thèse, je m'intéresse à la gestion des combustibles fossiles (pétrole, gaz naturel, charbon) en présence d'interactions stratégiques entre diffé­rents types d'agents. Dans un premier temps, j'étudie sous quelles conditions deux firmes asymétriques, exploitant une ressource non renouvelable, peuvent s'entendre autour d'un accord de coopération et ainsi former un cartel. J'analyse en parti­culier l'ensemble des accords possibles ainsi que la possibilité que ceux-ci soient acceptés par toutes les parties prenantes. Dans un second temps, je m'intéresse plus spécifiquement à l'incitation des pays membres du cartel de l'Opep à sures­timer ou sous-estimer leurs réserves de pétrole depuis l'instauration du système des quotas de production en 1982. Enfin, je caractérise la politique optimale d'un gouvernement en faveur du développement des technologies backstop au travers de subventions en R&D afin d'assurer la transition énergétique depuis des énergies fossiles polluantes à des énergies renouvelables non polluantes. Mais, je fais cette analyse dans le contexte où la production est contrôlée par une firme indépendante et lorsque le gouvernement ne peut pas implémenter une taxe sur les émissions. Un point commun de ces trois chapitres est la présence d'agents ayant des intérêts divergents. D'un point de vue méthodologique, j'utilise la théorie des jeux et, en particulier, les jeux différentiels dans les deux premiers chapitres. / This dissertation provides an analysis of the management of fossil fuels (oil, gas, coal) in the presence of strategic interactions between different types of agents. First, I study under which conditions two asymmetric firms, extracting a nonre­newable resource, may agree upon a cooperative agreement and, thus, merge into a cartel. I analyse, in particular, the set of feasible agreements and the possibility that every players accept one of them. Second, I focus more specifically on the incentives for the Opec members to over-report or under-report their oil reserves since the set of production quotas in 1982. Third, I characterize the optimal policy of a government in favor of the developing of backstop technologies through R&D subsidies in order to ensure the ecological transition from polluting fossil fuels to non-polluting renewable energies. However, I conduct this analysis in the context where the supply is controlled by an independent firm and when the government cannot implement a Pigovian tax on emissions. A common theme of these dif­ferent chapters is the presence of agents whose interests are contradictory. From a methodological point of view, I use game theory and, in particular, differential games in the two first chapters.

Les plantes et les insectes forment l’un des principaux niveaux trophiques des écosystèmes au cours des 325 derniers millions d’années. Aujourd’hui, l’augmentation rapide et continuelle de la température principalement causée par l’activité humaine depuis les derniers siècles, perturbe la balance des écosystèmes sur Terre. En conséquence, comprendre le rôle des interactions entre les plantes et les insectes, à travers le temps mais aussi les réseaux trophiques, est essentiel. Le registre fossile est une opportunité exceptionnelle d’examiner les réponses aux interactions plante-insecte lors de longues variations climatiques et à travers des traces de réaction de la plante sachant que la Terre a déjà été soumise à de nombreux changements climatiques. Durant les derniers 3 millions d’années, des oscillations entre de longues périodes froides et de courtes périodes chaudes ont eu lieu. Les écosystèmes Européens ont particulièrement été impactés par ces oscillations. Le Langerstätte de Willershausen (Allemagne) a été particulièrement étudié. C’est un gisement contenant plus de 8000 feuilles fossiles. Ces feuilles relatent d’une paléoforêt ayant existé il y a 3- 2,6 Ma dans un climat plus chaud qu’aujourd’hui (ca.+5°C). Dans ces conditions climatiques, de nombreuses espèces d’écosystèmes Méditerranéens étaient présentes, telles que l’Érable de Montpellier ou l’Olivier. En comparaison, d’autres paléoforêts ont été prise en compte : Berga (du même âge et proche de Willershausen) et Bernasso (plus jeune que Willershausen (2,16 — 1,96 Ma) localisée dans le sud de la France près de la Méditerranée. Ces forêts sont comparables notamment du fait des nombreux taxons communs qu’elles partagent. En outre, certaines de ces espèces sont aujourd’hui endémiques de la région du Caucase, telles que le Parrotie de Perse ou encore l’orme du Caucase. Le but de cette étude a été de déterminer en quoi les différences climatiques peuvent être impliquées dans les changements des interactions plante-insecte au sein des paléoforêts Européennes de la fin du Pliocène - début du Pléistocène. Les résultats obtenus ont permis de mettre en évidence les impacts de la saisonnalité des températures et précipitations facteurs impactants les interactions plante-insecte des paléoforêts Européennes. Il est apparu que les écosystèmes sujets à d’intenses saisonnalités hydriques ont pu engendrer une plus grande spécialisation des interactions plante-insecte déduite d’un fort taux d’interactions spécialistes observées. En parallèle, les températures les plus froides durant l’année semble être un facteur important dans la faible diversité de dégâts, probablement dû à un faible métabolisme de la majorité des insectes. L’absence de corrélation convergente entre la richesse des plantes et la richesse des interactions pourrait suggérer que l’influence des facteurs climatiques surpasse l’impact potentiel des interactions biotiques locales. Pour l’ensemble de ces paramètres qui ont pu avoir un impact sur les interactions plante-insecte, nos connaissances actuelles sont encore insuffisantes. Il serait intéressant de focaliser davantage d’études sur les forêts modernes avec les méthodes appliquées dans le fossile. C’est dans cette intention qu’une partie de cette étude a étudié une espèce de plante (Parrotia persica) actuellement endémique de la forêt Hyrcanienne (Iran). Cette forêt est supposée être une forêt analogue des paléoforêts Européennes étudiées dans cette thèse. Pour le moment, les observations qui ont été faites en Iran semblent corroborer notre interprétation. Au final, les études sur les interactions plante-insecte des forêts anciennes et actuelles, combinés avec les études de changements climatiques, pourraient nous permettre de mieux caractériser les relations entre les insectes et les plantes au sein d’une forêt. / Insects are the most diverse animals on Earth, and neatly associated with plants they represent two of the major groups of organisms both in species diversity and biomass quantity. The majority of their interactions involves insect feeding and insect parasitism mostly on leaves. Plant and insect compose one of the main trophic levels in ecosystems over the 325 million years. Today, the continuous and fast rising of temperature mostly due to human activities since the last century is disturbing the balance of ecosystems on Earth. Consequently, to understand the role of plant and insect interactions, through time but also trophic networks, becomes crucial. The fossil record is an exceptional opportunity to survey responses of plant-insect interaction to climate variations over long time interval through traces of plants reactions caused by interaction with insects, as Earth has already experienced many climate changes. For the last 3 million years, oscillations between long cold periods and short warm periods have occurred. Europe ecosystems has been particularly impacted. The Lagerstätte of Willershausen (Germany) was specifically study. It is an exceptional fossil outcrop that contains ca. 8000 collected fossil leaves. These leaves testify a paleoforest developed there around 3—2.6 Ma ago in a climate warmer than today (ca. +5°C). Under these conditions, many plant species typical of the Mediterranean ecosystems were settled there, such as Montpellier maple or Olive tree. For comparison, other paleoforests were studied: Berga (similar in age and geographically close to Willershausen) and Bernasso (younger than Willershausen (2.16—1.96 Ma) and located in southern France close to Mediterranean. These forests were compared as many common plant taxa were similar between each other. Furthermore, some species today endemic to the Caucasian region, such as Persian ironwood or Caucasian elm, were also present in these outcrops. The aim of this study is to determine how far the climate differences could be involved in the changes of plant-insect interactions in European paleoforests of the late Pliocene – early Pleistocene. Results highlighted the impacts of both hydric and temperature seasonality, hitherto underestimated in the fossil record, on the patterns of plant-insect interaction in the European paleoforests. It appeared that ecosystems subject to intense hydric seasonality could led to higher specialization of plant-insect interaction inferred by higher rate of observed damages due to ‘specialists insects’. In parallel, the coolest temperature during the year seems to be a major factor in the low diversity of damage in paleoforest, presumably due to lower insect metabolism. Absence of convergent correlations between plant richness and damage richness could suggested that influence of climatic factors override impact of these local biotic factors. In order to understand the whole parameters that could have an impact on plant-insect interactions, our current knowledges are still insufficient. It would be wise to make more investigations on modern forests with the methods as applied in fossil record community structure studies. These investigations could help to understand the factors potentially involved in the establishment of a pattern of plant-insect interactions. It is in this perspective that a part of this study was precisely focused on one plant species (Parrotia persica) currently endemic to the Hyrcanian forest (Iran). This forest is supposed to be an analogue forest of the European paleoforests as those studied in this thesis. For now, observations made in Iran tend to corroborate our interpretation. Finally, the studies on plant-insect interactions in past and extant ecosystems, combined with the study of climatic changes, should permit us to better characterize the relations between plants and insects in forests through time.

Au Nord-Est du Mexique, dans la région de Nuevo Léon, dans le Canyon de la Huasteca, plus de quarante espèces de foraminifères benthiques, d'algues dacycladales et de faune planctonique ont été inventoriées dans 200m de dépôts calcaires. Ce travail micropaléontologique est basé sur des lames minces dans lesquelles on détermine le nombre précis de chacun des éléments identifiés dans une surface de référence. Ces résultats sont ensuite reportés dans un tableau comportant verticalement les numéros des échantillons, ordonnés selon leur ordre stratigraphique dans la coupe de terrain et horizontalement l'inventaire de toute la faune et la flore existante dans les différents échantillons. Les éléments sont ensuite classés selon leurs milieux de dépôt. Les résultats obtenus montrent qu'après la transgression du Jurassique supérieur (Formation Taraises), à partir du Valanginien supérieur la plateforme carbonatée Cupido se met en place, dans des conditions de salinité et d'oxygène normales. Elle persiste jusqu'au Barrémien supérieur. Au cours de son évolution on observe cinq épisodes de montées des eaux dont elles sont en relation avec les variations eustatiques liées à la période d'extension du Golfe du Mexique. Cependant, la prolifération et les variations quantitatives des espèces dépendant fortement de l'adaptabilité aux variations eustatiques, de cette manière il est possible de trouver des différences d'épaisseur des strates ainsi que des variations dans la population dans toute sa section. Grâce à cette étude micropaléontologique, il a été possible de connaître en détail la faune benthique, ses associations et d'approximer une date à la plate-forme Cupido dans la région de la Huasteca et de comparer les variations eustatiques mondiaux avec celles de la Formation Cupido.

Les Gastornithidae sont des oiseaux géants terrestres présents dans le Tertiaire (Paléocène- Eocène) d'Europe, d'Amérique du Nord et d'Asie. Bien que ces oiseaux soient connus depuis le 19ème siècle, leur écologie et les environnements dans lesquels ils vivaient sont encore très mal connus. Cette thèse propose donc d'apporter des réponses sur ces deux points afin de mieux comprendre ces oiseaux grâce à une approche pluridisciplinaire, combinant des études de morphologie-fonctionnelle, de géochimie isotopique, et de paléontologie. Nous avons pu déterminer que cet oiseau de deux mètres de haut devait peser entre 110 et 260 kg, et avait un déplacement relativement lent ne lui permettant pas de courir rapidement et longtemps. Le régime alimentaire des Gastornithidae, en débat depuis plus de vingt ans, a été ré-étudié grâce à une étude de géochimie isotopique combinée à une étude de morphologie fonctionnelle, permettant de conclure à une alimentation herbivore. Parallèlement, les paléo-environnements dans lesquels évoluaient cet oiseau ont également pu être étudiés grâce une étude de géochimie isotopique appliquée à des coquilles d'oeufs fossiles du Sud de la France attribuées à Gastornis dans cette thèse. Ces grands oiseaux vivaient donc dans un environnement relativement sec et chaud avec probablement une alternance de saison sèche et humide pour le Sud de la France, ce qui est différent de ce qu'on connait pour des environnements du centre de l'Allemagne où d'autres fossiles de Gastornis ont été trouvés, et où la végétation montre un environnement plus humide. Cela montre donc que cet oiseau avait une bonne capacité d'adaptation à différents environnements, ce qui lui a probablement permis de franchir le PETM sans être particulièrement affecté, comme le montre le registre fossile dans lequel aucune extinction, aucune variation géographique ou anatomique ne sont observées dans cette famille contrairement au cas de nombreux mammifères / Gastornithidae are a familly of large ground fossils birds present in the Tertiary (Paleocene- Eocene) from Europe, North America and Asia. Although these birds are known since the beginning of the 19th century, their ecology and the environment where they lived are still poorly known. Therefore, this PhD propose to bring some answers about this two points in order to better understand these birds using a multidisciplinary approach, including functional morphology, isotope geochemistry and paleontological studies. We have determined that this two meter high bird should weigh around 110 to 260 kg, and had a relatively slow locomotion not allowing him to run quickly and for a long time. The diet of the Gastornithidae, discussed since more twenty years, has been studied using an isotopic geochemical approach combine with a morphofunctional study, which permits to conclude to an herbivore diet. In parallel, paleo-environments where lived this bird have also been studied using isotopical analysis applied on fossils bird’s eggshells from the southern France, attributed to Gastornis in this thesis. Thus these large birds lived in an environment relatively dry and hot, with probably an alternance of dry and wet saison in the southern France, which is different than which is known in middle Germany environments where other Gastornis fossils were found, and where vegetation shows an environment wetter. Therefore, that shows that this bird had a good adaptability to different environments, which allowed him to cross the PETM without being particularly affected as shown in the fossil record, on the contrary to numerous mammals

Dans le contexte du réchauffement climatique, des états et des villes s’engagent à réduire leurs émissions de gaz à effet de serre et en particulier celles de CO2. Une quantification précise des émissions est nécessaire aux scientifiques et aux décideurs politiques. La qualité des inventaires des émissions dues à la consommation des combustibles fossiles, qui reposent sur des données statistiques compilées et rapportées par les émetteurs, reste très variable selon les pays. Les mesures atmosphériques et la modélisation inverse pourraient fournir une information indépendante pour la vérification de ces émissions. Il est cependant difficile de séparer le signal de CO2 fossile (CO2CF) du signal des flux naturels dans les mesures atmosphériques fournies par les réseaux continentaux de mesure au sol. L’objectif de ma thèse est d’améliorer la compréhension du potentiel des données de 14CO2, un des traceurs permettant de séparer le signal de CO2CF des autres sources de CO2, pour l’estimation objective des émissions fossiles aux échelles nationales par inversion atmosphérique.J’ai développé des systèmes d’inversions mondiaux basés sur le modèle de transport atmospherique LMDz à basse résolution (2.5° ×3.75°), et reposant sur des réseaux de mesure du CO2 et du 14CO2, résolvant les émissions fossiles à l’échelle subcontinentale / mensuelle en Europe et en Chine.Dans le Chapitre 2, j’ai défini et quantifié les sources d’erreurs de modélisationprincipales, puis analysé leur impact pour l’estimation des bilans d’émissions fossiles à grande échelle avec un système d’inversion mondial en faisant l’hypothèse que les données de CO2CF peuvent être directement déduites des données de 14CO2. Les analyses soulignent l’impact de la méconnaissance de la distribution spatiale des émissions de CO2 et du CO2CF aux résolutions spatiales plus fines que celle du modèle de transport.Dans le Chapitre 3, j’ai utilisé le système, les hypothèses et les diagnostics d’erreurs de modélisation du Chapitre 2 dans une série d’expériences avec des données synthétiques pour évaluer le potentiel d’un tel système d’inversion et de différents réseaux d’observation virtuels pour l’estimation les bilans régionaux d' émission fossile en Europe. Les résultats indiquent qu’en assimilant des moyennes sur 2 semaines de mesures CO2CF issues du réseau actuel de 17 sites 14CO2 en Europe, l’inversion réduirait l’incertitude sur les émissions mensuelles pour l’Ouest de l’Allemagne de 30% par rapport à l’incertitude supposée sur les inventaires utilisés comme connaissance a priori dans le cadre du formalisme Bayésien de l’inversion. En utilisant un réseau plus dense en Europe, constitué de 43 futurs sites, des réductions d’incertitude de 47% pourraient être réalisées pour les bilans annuels des émissions pour les régions où le réseau serait le plus dense.Dans le Chapitre 4, j’ai implémenté un système d’inversion global isotopique permettant d'assimiler conjointement des données atmosphériques de CO2 et de 14CO2 pour résoudre simultanément les émissions fossiles et les flux naturels de CO2 en Europe et en Chine. L’objectif est de dépasser l’hypothèse que les variations de 14CO2 ne sont liées qu’au CO2CF, en tenant compte ses flux de 14CO2 non fossiles. Les résultats confirment que les données de 14CO2 sont utiles pour séparer le CO2CF du signal des flux naturels près des régions fortement émettrices, rendant les données de 14CO2 moyennes sur 2 semaines plus efficaces que les données journalières de CO2 pour l’estimation des émissions. / Climate change has prompted nations, provinces, and cities to take actions to reduce anthropogenic sources of CO2 and other greenhouse gases. Accurate and consistent quantification of the emissions is required for both scientists and policymakers. Inventories of the CO2 emissions due to fossil fuel combustion are based on statistical data collected and reported by the emitters themselves and their quality is highly variable between countries. In principle, atmospheric measurements and inverse modeling could provide independent information to verify and evaluate these emissions. However, there are difficulties to separate the fossil fuel CO2 signal (FFCO2) from the signal of natural CO2 fluxes, in the atmospheric CO2 measurements from ground based continental networks. In this thesis, I aimed to improve the understanding of the potential of atmospheric 14CO2 measurements, one of the few tracers helping to separate FFCO2 from the signal of other CO2 sources, for the objective estimate of the fossil fuel emissions at national or provincial scales based on atmospheric inversion.I developed global inversion systems based on the global coarse-resolution (2.5°×3.75°) LMDZ atmospheric transport model, and on continental networks of atmospheric observations of CO2 and 14CO2, solving for the fossil fuel emissions at sub-continental / monthly scales in Europe and in China.In Chapter 2, I defined and quantified critical sources of modeling errors and their impact on the inversion of large-scale budget of the fossil fuel emissions when using a global inversion system and assuming FFCO2 data can be directly derived from 14CO2 measurements. The analysis highlighted the impact of ignoring the spatial distribution of the emissions and FFCO2 at a resolution higher than that of the transport model.In Chapter 3, I applied inversions with the system, assumptions and diagnostics of the modeling error from Chapter 2 in a series of Observing System Simulation Experiments to evaluate the skill of such an inversion system and of different virtual observation networks for estimating regional budgets of fossil fuel emissions in Europe. Results indicate that if assimilating continuous 2-week mean FFCO2 data from 17 existing 14CO2 European sites, the inversion would reduce the uncertainties in monthly fossil fuel emissions of western Germany by 30% compared to the assumed uncertainty in the inventories used as a prior knowledge in the Bayesian framework of the inversion. Using a larger network of 43 European sites that may be available in the future, up to 47% uncertainty reduction could be achieved for annual budgets of fossil fuel emissions for regions where the network would be the densest.In Chapter 4, I implemented a global isotopic inversion system that jointly assimilates atmospheric observations of CO2 and 14CO2 to simultaneously solve for fossil fuel emissions and natural CO2 fluxes over Europe and China. The purpose is to move beyond the assumption that variations in 14CO2 relate only to FFCO2 by accounting for non-fossil 14CO2 fluxes. The results confirm that 14CO2 data are useful to separate FFCO2 from the signal of natural fluxes at sites close to large emission regions, making 2-week mean 14CO2 data more efficient than daily CO2 data for estimating the emissions.

L'objectif principal de cette thèse est de déterminer les facteurs environnementaux responsables de la dynamique des arbres dans les milieux humides, afin d'aider à la prévision des réponses possibles de ces populations aux changements climatiques futurs. À notre connaissance peu d'études ont abordé ce sujet sous l'angle du dynamisme des populations et celui du développement des tourbières, et ce à des échelles temporelles annuelle à millénaire. La réponse des marges forestières de milieux tourbeux du Haut- Boréal aux changements climatiques, aux perturbations, mais aussi suivant l'accumulation de la tourbe a été reconstituée grâce à la comparaison de deux petites tourbières ombrotrophes semi-forestières en Jamésie. Notre raisonnement en trois volets a été guidé par la nécessité d'analyser la dynamique forestière de ces milieux humides suivant différentes échelles temporelles et suivant les processus d'accumulation latérale et verticale de la tourbe, et ce, afin de détecter les variables environnementales qui influencent la succession végétale. Dans un premier temps, la question principale était de savoir si la variabilité des conditions d'humidité de la tourbe jouait un rôle dans la structuration récente des écosystèmes forestiers de milieux tourbeux. L'analyse dendroécologique comparative des populations d'arbres de deux tourbières, l'une très humide et l'autre plus sèche, a permis de montrer que leur dynamique récente était le résultat de l'influence du bilan hydrique saisonnier et des feux. La résilience des populations d'arbres après feu dépend de la disponibilité des micro-habitats non saturés en eau. Une fois installées, les populations d'arbres résistent aux variations d'humidité. Dans une tourbière où l'excès d'eau est fréquent, les mélèzes abondent et les épinettes ont une croissance radiale influencée par de hauts niveaux de nappe phréatique. Dans une tourbière mieux drainée, le pin gris peut coloniser les zones les plus sèches et la croissance radiale de l'épinette noire est influencée par les températures estivales. Dans un deuxième temps, l'expansion latérale des tourbières étant un processus lent qui transforme le milieu bien drainé environnant et les conditions locales de drainage, il était logique de s'attarder à connaître les liens possibles entre les facteurs environnementaux favorisant l'expansion latérale la tourbe et ceux contrôlant la dynamique forestière. La dynamique des marges forestières durant le développement latéral des deux tourbières a été reconstituée grâce à l'analyse macrofossile de la base de la tourbe datée au radiocarbone. Il a été démontré que les conditions qui favorisent le développement latéral de la tourbe (accumulation de la tourbe, topographie et drainage déficient) sont différentes de celles qui influencent la dynamique des marges forestières (feux, conditions hydriques saisonnières). Le retrait épisodique des arbres des tourbières (4500-4000 cal. BP et 3000-2500 cal. BP) est intervenu simultanément avec la formation de paléosols initiée par les feux. Enfin, nous avons examiné l'influence de l'historique des feux sur la dynamique végétale des tourbières. L'évaluation de la résilience après feu des marges forestières implique de connaître l'état de la végétation avant et après chaque perturbation. La dynamique de la végétation des deux tourbières a donc été reconstituée depuis le début de l'entourbement, soit depuis environ 5500 cal. BP en utilisant l'analyse macrofossile à haute résolution (cm) et l'anthracologie. Les données montrent que la végétation des tourbières n'est pas en équilibre avec le climat. A l'échelle des siècles, le développement des tourbières est épisodiquement freiné les feux. Des périodes d'ouverture du couvert forestier des tourbières (4500-4000 cal. BP et 1500-1300 cal. BP) étaient associées à l'ouverture plus généralisée des bassins versant, initiée par les feux, combinée peut-être à un climat plus froid. Des périodes d'abondance des arbres dans les tourbières (5500-5000 cal. BP et autour de 900 cal. BP) accompagnaient des taux d'accumulation de tourbe élevés lors de périodes chaudes et humides. Dans l'ensemble, on a démontré que les populations d'arbres dans les tourbières ne sont pas en équilibre avec le climat. Le bilan hydrique saisonnier estival, résultat du bilan entre les apports en eau, sous forme de neige et de pluie, et la perte en eau par drainage et évapotranspiration, sont des variables clefs, aussi bien dans le succès de régénération des arbres dans les tourbières que dans leur croissance. Le feu est un élément déclencheur de l'ouverture généralisée du couvert forestier, aussi bien dans les tourbières que dans le milieu bien drainé avoisinant. Enfin, suivant un climat chaud et humide, la paludification et le développement des arbres dans les tourbières peuvent augmenter tant que l'évapotranspiration limite le degré de saturation en eau et permet l'occurrence d'étés secs favorables aux feux et à la régénération.