L'évaluation de la durabilité écologique et économique d'une exploitation forestière dans le contexte amazonien est l'objectif de ce travail. Deux sites ont été utilisés : 1)le site de Paracou en Guyane française sur lequel la dynamique forestière est suivie depuis 1984; 2) une forêt privée située au Pará, Brésil, offrant des données sur l'impact de l'exploitation et ses coûts et recettes. Premièrement, ce travail a consisté à améliorer le simulateur de la dynamique forestière Selva. 11 modèles spécifiques aux processus de mortalité et de recrutement ont été élaborés. Les processus de mortalité sur pied et par chablis utilisent respectivement des variables biologiques de l'arbre et des variables descriptives du peuplement. Des variables décrivant la structure et la composition floristique du peuplement ont permis de modéliser le recrutement de 30 espèces, surtout des pionnières/héliophiles. L'incorporation de ces modèles a permis d'intégrer 92 stratégies de vie dans le simulateur. La forêt virtuelle générée montre une structure et une diversité spécifique proches d'une forêt primaire. Dans le cadre de la législation brésilienne préconisant des cycles de 25-35ans, la simulation montre qu'il est possible d'exploiter 4 tiges/ha/cycle en maintenant une surface terrière 20% inférieure à l'originale. Si l'exploitation forestière engendre des bénéfices variant entre 147 et 239 US$/ha/an, la déforestation produit des bénéfices légèrement supérieurs (295 US$/ha/an). Un schéma de compensation financière de changement d'un système émetteur de carbone (déforestation) pour un autre (exploitation forestière) représenterait un coût d'abattement de la tonne du carbone supérieur à US$ 10

Dans le contexte des changements climatiques, l'objectif du travail effectué est de caractériser l'hétérogénéité du continent africain afin de mieux comprendre et quantifier les processus de surface agissant sur les flux hydriques. Ce travail s'inscrit dans le cadre de la mise à jour de la base de données ECOCLIMAP-I constituée d'une carte d'occupation des sols et des cartes de paramètres biophysiques. Pour cela, on s'appuie sur des données de télédétection acquises par les capteurs de dernière génération MODIS et SPOT/VEGETATION entre 2000 et 2007. Dans un premier temps, deux techniques de classification ont été développées afin de cartographier les différents écosystèmes. L'une, supervisée, a été conduite dans le contexte du programme AMMA afin de discriminer les écosystèmes sur la région ouest-africaine en combinant l'information complémentaire contenue dans les cartes d'occupation du sol GLC2000 et ECOCLIMAP-I par analyse supervisée de l'indice foliaire (LAI) MODIS. L'autre, non supervisée et hybride, utilise les principes de regroupement hiérarchique et dynamique de manière automatique en combinant l'usage du classificateur k-NN et celui de la transformée de Fourier Discrète sur la base des données d'indice de végétation normalisé (NDVI) SPOT/VEGETATION pour identifier les écosystèmes africains. Dans un deuxième temps, des méthodes d'estimation des paramètres biophysiques tels que l'albédo, la fraction de végétation, l'indice foliaire ont été développées et/ou appliquées sur le continent. Une approche statistique permet de déterminer la contribution du sol nu et de la végétation à la constitution de l'albédo de surface comme tel que cela est requis dans les modèles de surface. La méthode a d'abord été appliquée sur la région ouest-africaine et sa robustesse a été prouvée lors de son application à l'intégralité du continent africain. Ces conditions de surface ont ensuite été implémentées dans le modèle de surface ISBA pour reproduire les processus de surface. La sensibilité d'ISBA au forçage physiographique a été étudiée en analysant deux simulations avec le même forçage atmosphérique sur la région ouest-africaine : l'une en utilisant la classification ECOCLIMAP-I et l'autre en utilisant la nouvelle paramétrisation de la surface développée sur la région ouest-africaine. Les flux de chaleur latente et sensible sont principalement pilotés par la fraction de végétation. Le modèle ISBA peut être utilisé pour prédire l'impact d'un changement d'occupation du sol et par conséquent des actions anthropiques sur le bilan hydrique.

La plaine alluviale du Rhône entre la Balme et Saint Genix-sur-Guiers, d'orientation Nord-Sud, se développe dans le prolongement septentrional du Bas-Dauphiné. Sa partie savoyarde est bordée à l'Ouest par le chainon mésozoïque calcaire du Mont Tournier (prolongement méridional du Jura) et au Sud-Ouest par les collines molassiques de Saint-Génix-sur-Guiers. Le remplissage alluvial, défini par l'étude géophysique et par les sondages mécaniques, est formé d'une forte épaisseur d'argiles lacustres que surmonte un réservoir aquifère, d'une dizaine de mètres d'épaisseur dont les paramètres hydrodynamiques (T,S,K) ont été estimés au moyen d'essais de pompage et des variations naturelles du niveau de la nappe. L'étude piezométrique permet de définir le comportement de la nappe alluviale dans les trois secteurs que délimite le Rhône. L'étude hydrodynamique et hydrochimique des émergences karstiques effectuée conjointement avec l'étude hydroclimatique du Mont Tournier permet d'envisager en raison d'un bilan hydrogéologique déficitaire, l'existence de pertes, non visibles, en liaison avec la nappe alluviale. Les eaux de la nappe de type bicarbonnaté calcique ont des caractéristiques chimiques influencées par leurs différents types d'alimentation: le Rhône, le massif karstique du Mont Tournier, les versants molassiques, le Guiers et par l'activité anthropique (nitrates d'origine agricole et chlorures desodium provenant de l'épandage sur les routes).

C'est sans doute en Arctique que le changement climatique est le plus visible, et semble affecter toutes les composantes du système Arctique, et notamment ses bilans d'eau douce et de chaleur. Alors que l'on s'attend à ce que le signal d'un changement local en Arctique ait son impact climatique le plus important lorsqu'il est exporté au sud d'un coté ou de l'autre du Groenland vers les mers subarctiques, où il peut moduler l'intensité de la circulation thermohaline, l'objectif de cette thèse est donc d'étudier les échanges de volume, de chaleur, d'eau douce et de glace de l'Océan Arctique vers l'Atlantique Nord. Tout d'abord, une simulation réaliste des années 1958 à 2002 basée sur un modèle global couplé glace/océan est utilisée pour étudier la variabilité du bilan d'eau douce en Arctique, afin de comprendre quelle composante de ce bilan contrôle les variations du contenu halin du bassin. On s'intéresse également à la variabilité des exports d'eau douce vers l'Atlantique Nord, et on montre que les exports d'eau douce vers l'Atlantique sont contrôlés par des mécanismes différents de part et d'autre du Groenland: dans les détroits canadiens, le transport de volume domine la variabilité, alors que salinité et courants contribuent à la variabilité dans le détroit de Fram. Par la suite, une réanalyse océanique des années récentes nous permet d'explorer les conséquences pour le contenu halin de l'Arctique du minimum record de l'extension de glace de l'été 2007. Une méthode numérique originale est ensuite utilisée pour comprendre l'origine des masses d'eau qui sont exportées de l'Arctique vers l'Atlantique Nord. On effectue ainsi une analyse lagrangienne qualitative à partir des sorties 3D mensuelles climatologiques d'un modèle global couplé glace/océan à haute résolution, qui permet de quantifier les contributions relatives des différentes branches de circulation à ces exports, ainsi que les échelles de temps et les transformations de masses d'eau associées. Un schéma complet de la circulation dans le bassin Arctique est ainsi proposé, et nous soulignons le rôle clé de la mer de Barents pour les transformations des eaux d'origine Atlantique. Enfin, nous examinons l'influence relative des différents forçages atmosphériques (vent, flux de chaleur et halins) sur les variations du volume de glace en Arctique. Des expériences de sensibilité sont réalisées à l'aide d'un modèle régional de l'Arctique et l'Atlantique Nord, permettant de mieux comprendre les distributions spatiales et temporelles des contributions des différents forçages atmosphériques.

Cette thèse vise à clarifier le panorama actuel des résultats d'Analyse de Cycle de Vie (ACV) pour les carburants issus de cultures végétales, en vue d'identifier le potentiel et les marges de manœuvre de ces filières, pour la consommation d'énergie et les émissions de Gaz à Effet de Serre (GES). A cette fin, après une analyse bibliographique de la méthodologie d'ACV, les études existantes sur les carburants végétaux de première génération sont revues et les causes de leurs disparités identifiées par une analyse de sensibilité portant sur les paramètres méthodologiques et les données. Il apparaît que les choix méthodologiques ont un impact prépondérant sur les résultats finaux, et des recommandations sont formulées quant à la réalisation de ces études d'ACV. Le lien étroit entre résultats d'ACV et localisation de la production est également relevé. Une simulation simplifiée des procédés a ensuite été effectuée pour mesurer l'impact sur les bilans d'ACV de variantes technologiques ou de modes de valorisation des co-produits. Si la valorisation énergétique des co-produits montre le potentiel d'économies le plus important, sa rentabilité n'est assurée que pour des prix du baril élevés et des cours des marchés agricoles modérés, et les économies de GES réalisées par hectare mobilisé sont moindres que dans les cas de référence. Enfin la méthodologie de l'ACV est complétée en intégrant le rôle des sols en tant que puits de carbone au sein des frontières du système. Ceci a conduit à proposer un cadre temporel de comparaison des scénarios plus précis, ainsi qu'à définir une méthode dynamique de pondération des GES en fonction de leur année d'émission, cohérente avec les usages actuels des pouvoirs radiatifs des gaz. Son application à deux cas d'étude de changements d'usage des sols démontre la nécessité de définir, pour la production de carburants végétaux, des critères d'efficacité d'usage des sols en plus de ceux relatifs aux économies de GES de la directive 2009/28/CE.

Dans cette thèse, nous étudions l'impact du risque de liquidité et de production sur le lien entre flux de capitaux et croissance d'une part, entre politique de change et croissance d'autre part. Ainsi, nous avons pu proposer des explications à certains paradoxes empiriques de la finance internationale : le paradoxe de l'allocation et le paradoxe du régime de change. Plus précisément, ces paradoxes font référence, pour le premier, à la relation "perverse" entre croissance et flux de capitaux ; pour le deuxième, à l'absence de relation stable entre régimes de change et performances économiques. Les deux premiers chapitres sont consacrés au paradoxe des flux de capitaux. Le premier tente d'expliquer comment croissance de la productivité globale des facteurs et sorties de capitaux peuvent être associés de manière endogène. Il peut ainsi s'appliquer aux récents déséquilibres mondiaux et à la croissance parallèle des pays émergents. Le deuxième, quant à lui, applique une démarche comptable, où ce ne sont pas tant les liens de causalité entre flux et croissance qui sont étudiés que leur cohérence dans la dimension inter-pays. Dans les deux cas, la présence de risque non assurable au niveau des firmes, qu'il s'agisse de risque de production ou de risque de liquidité, explique la relation positive entre croissance et sorties de capitaux. Enfin, le troisième chapitre s'intéresse au choix de régime de change et à son impact sur la croissance. C'est le risque de liquidité et l'accès imparfait au crédit qui justifie l'idée que la volatilité peut avoir un impact sur la croissance. Plus particulièrement, ce chapitre établit au niveau théorique et empirique que la dollarisation de la dette conditionne cet impact. Il permet d'expliquer ainsi la faible robustesse des précédentes études empiriques sur la question

Le bilan carboné d'une rotation culturale de quatre ans a été établi entre 2004 et 2008 sur le site expérimental de Lonzée, Belgique. La région se caractérise par un climat tempéré océanique avec une température moyenne de l'air de 10°C et des précipitations annuelles de l'ordre de 800 mm. Le sol de la parcelle est un Luvisol. Les cultures composant la rotation sont des cultures de betterave, froment dhiver, pomme de terre et froment dhiver. Dans le but détablir un bilan carboné, des mesures ont été effectuées à différentes échelles spatiales et temporelles. Un système de mesure par eddy covariance fournit une estimation par demiheure de l'échange net en CO2 de l'écosystème (NEE). La qualité des procédures de sélection et de traitement des flux de NEE a été contrôlée. A partir de ces mesures, la productivité primaire brute (GPP) et la respiration totale de l'écosystème (TER) sont déduites. Plusieurs procédures basées sur les mesures diurnes ou nocturnes de NEE sont comparées. L'intérêt d'utiliser un court pas de temps dans ces procédures et la température du sol comme température de référence a été mis en avant, ainsi que la nécessité de déterminer une valeur seuil de la vitesse de friction (u*) pour chaque culture et les longues inter-cultures. Pour la culture de froment d'hiver 2005, une estimation de la GPP déduite des mesures d'eddy covariance est comparée à une estimation basée sur une modélisation de mesures réalisées, une fois par semaine, à l'échelle de la feuille. La conception initiale de l'appareil de mesure a permis de réaliser les mesures sur les feuilles uniquement. Les évolutions des deux estimations sont proches à l'échelle de la saison et à l'échelle journalière. La mise en oeuvre de la méthode basée sur les mesures à léchelle de la feuille a apporté dimportantes informations en termes de réponse de la GPP aux facteurs climatiques et non climatiques et a permis une validation de lestimation basée sur les mesures deddy covariance. Toutefois, dans le cadre de létablissement dun bilan carboné, la méthode basée sur les mesures d'eddy covariance est préférée. Des mesures de la respiration de sol, réalisées à l'échelle de la miniparcelle de sol, et des mesures du contenu en carbone des plantes sont aussi réalisées. Combinées aux mesures d'eddy covariance, ces mesures permettent de déduire les parts autoet hétérotrophiques de la respiration. Sur l'ensemble de la rotation, la parcelle apparait être une source significative de carbone de 0.17 (+/- 0.14) kg C m-2. Cela suggère que, durant la rotation, le contenu en carbone du sol a diminué. Ceci peut sexpliquer par labsence dapport de fertilisation organique durant les 10 dernières années ainsi que par la récolte systématique des pailles des céréales.

Dans le cadre de la recherche d'eau de la vallée de la vallée du Bas Isser , des investigations géologiques,hydroclimatologiques, piézométriques, géochimiques ont été menés. Celles-ci sont rapportées dans ce travail.

Le bassin versant de la Sebkha d'Oran , allongé du Nord-Est au Sud-Ouest ,forme un bassin sédimentaire sublittoral ; bordé au Nord par les massifs littoraux (Murdjadjo) et au Sud par les monts Tessalas. L'étude hydro climatologique confirme un climat de type seml aride. Les données de la pluviométrie, de l'évapotranspiration et du ruissellement, ont permis l'établissement d'un bilan hydrologique. La structure géologique détermine deux grands ensembles: - un substratum ante-synchro-nappe affleurant dans Ies zones hautes. - un remplissage néogène dans le bassin. Les calcaires messiniens constituent le meilleur réservoir hydrogéologique de la région. La corrélation des forages nous a permis de confirmer l'absence de leur continuité sous la sebkha. Dans la plaine de Mleta ceci a été confirmé par des sondages électriques. L'étude piézométrique de la nappe alluviale révèle une importante sédimentation par les calcaires messiniens au Nord de la sebkha et une alimentation par les cônes de déjection des oueds dans la Mleta.L'écoulement de la nappe se fait globalement en direction de la sebkha. L' interprétation des résultats des essais de pompage a permis de déterminer partiellement les caractéristiques hydrodynamiques de certains aquifères. L'étude physico-chimique des eaux de la nappe entre Oran et Boutlelis permet une bonne distinction entre les eaux peu minéralisées, à faciès bicarbonaté calcique ou magnesien des calcaires et les eaux très minéralisées, à faciès chloruré soidique des alluvions . L'étude des sources indique la forte in fluence des évaporites dans les Tessalas. Les analyses de teneur en Tritium des eaux de certaines sources nous ont renseigné sur leur mode de circulation. Les mécanismes contrôlant la salinisation du bassin versant ont été détaillés; il en ressort que la sebkha n'est pas à l'origine de cette salinisation mais en serait plutôt la conséquence.

De nombreux points restaient encore imparfaitement étudiés, notamment en ce quî concerne la chimie des eaux et des sédiments du Léman, ainsi que la structure de la cuvette lémanique. De plus, jusqu' ici aucun bilan global du bassin versant du Léman n'avait été entrepris ( en 1970) . Un tel bilan hydrochimique, sédimentaire et géochimique est important pour troîs raisons - le Léman est situé dans un environnement climatique, géologique et géographique qui détermine ses caractères généraux. L'étude des apports permettra donc de connaître la nature des bassins versants et de leur relation avec le lac . - à l'heure où les problèmes d'eutrophisations et de pollutions se posent avec acuité, l'établissement des bilans des lacs est un problème essentiel mais très délicat ,à mettre en oeuvre. enfin du point de vue de la géodynamique externe le bilan d'un bassin versant de 8 000 km2 donne des indications précieuses sur les phénomènes actuels d'érosion et de transport. En ajoutant à ces données celles obtenues pour le Bodensee, nous obtiendrons des résultats ,concernant toute cette partie des Alpes centrales. Notre étude a duré seulement trois ans. Pour un lac comme le Léman, dont le temps de renouvellement des eaux est de l'ordre de 10 ans, cette période est encore insuffisante. Aussi, nous avons été amené à tenir le plus grand compte des échelles de temps et d'espace des phénomènes principaux, afin de présenter un bilan aussi représentatif que possible