L’objectif de cette thèse est d'envisager la piraterie ancienne dans la longue durée, à la lumière des recherches menées par N. Purcell et P. Horden sur la Méditerranée antique. Elle s’appuie en premier lieu sur une étude des mots grecs et latins liés à la piraterie et de ses représentations dans les sources écrites anciennes. Ce travail est complété par une relecture de l’historiographie moderne qu’il est aussi nécessaire d’analyser dans son contexte historique afin d’écarter toutes les images afférant à notre notion. Alors qu'elle a été jusqu'à présent abordée dans un cadre événementiel, on entend mettre l'accent sur les structures du raid antique, en s'inscrivant dans le long terme. Ainsi, les pirates n'apparaissent plus seulement comme la face négative du commerce maritime, mais comme des agents d'échanges et de production de richesse. L’étude approfondie de deux régions de la Méditerranée (Cilicie, mer des Baléares) permet enfin de mettre en évidence les structures micro-locales et les dynamiques économiques, sociales, territoriales, géopolitiques qui ont permis et entretenu l’activité de prédation. Au terme de cette étude, nous proposons d’analyser la piraterie dans toute sa diversité grâce à une typologie nouvelle : le pirate imaginé, le pirate commerçant et le pirate opportuniste. / The purpose of this doctoral work is to consider ancient piracy over a long period of time, in the new light of the research recently carried out by N. Purcell and P. Horden on the ancient Mediterranean. This dissertation begins with a study of the Greek and Latin words related to piracy, and of the representation of the latter in ancient written sources. This work is completed by a new reading of the modern historiography, which needs to be examined in the light of its own historical context in order to dismiss the images commonly related to the notion of piracy. While piracy has so far been studied from a factual angle, this dissertation aims at focusing on the structures of ancient raid through a long-term perspective. This shift in perspective enables to consider pirates not simply as a negative side of maritime trade, but more deeply as agents of trade and as agents in the production of wealth. Through the in-depth study of two regions of the Mediterranean (Cilicia and the Balearic Sea), I wish to highlight the micro-local structures and the economic, social, territorial and geopolitical trends that enabled and sustained piracy. By the end of this study I wish to analyze piracy in all its diversity thanks to a new classification: the imagined pirate, the trading pirate and the opportunistic pirate.

Dans un contexte de globalisation des marchés, les partenariats inter-firmes et les joint ventures internationales (JVI) se sont considérablement développés à l’échelle mondiale. La littérature montre qu’en dépit des nombreux avantages offerts aux entreprises, ces stratégies demeurent risquées avec un niveau de performance hétérogène. Dans le cadre de cette recherche doctorale, nous proposons d’étudier l’impact des conditions initiales sur la longévité et les modalités de sortie des joint ventures implantées dans les pays de la Méditerranée. Dans cet objectif, nous avons retenu une perspective holistique en mobilisant trois ensembles de variables : l’environnement de la structure commune, les caractéristiques des partenaires et celles de la joint venture. Ces conditions initiales, prises en compte au moment de la formation de la relation, sont considérées comme des éléments « déstabilisateurs » influençant la durée de la relation partenariale. Afin de déterminer l’influence de ces variables, nous avons construit une base de données, à partir de la presse économique. L’échantillon est constitué de 124 JVI implantées dans huit pays de la région méditerranéenne et créées entre 1996 et 2003. Les analyses statistiques de survie nous ont permis de montrer que le type des JVI (JVI créées par des investissements greenfield ou par acquisition) et le degré de similarité des activités entre le partenaire étranger et la JVI exercent une influence significative sur la longévité. / Inter-firm partnerships and international joint ventures (IJV) have developed significantly at the global scale. Previous studies show that, despite their benefits, these strategies remain risky, with a heterogeneous level of performance. In this doctoral dissertation, we aim to analyze the impact of initial conditions on longevity and exit modes of joint ventures established in Mediterranean countries. For this purpose, we have chosen a holistic approach by using three sets of variables: the environment of the common structure, the characteristics of the partner companies and the characteristics of the joint venture. Such initial conditions, under which IJVs are formed, are considered as "destabilizing" factors influencing the duration of the partnership. In order to determine the influence of these variables, we created a database, relying on the international business press. The sample includes 124 IJVs which were formed between 1996 and 2003 and implemented in eight countries of the Mediterranean region. Survival analysis shows that the type of IJV (created by greenfield investments or by acquisition) and the industry relatedness of an IJV to its foreign parent have a significant influence on longevity.

Situé au SE de l’Espagne, le Campo de Cartagena est un cas emblématique extrême des changements hydrologiques et environnementaux causés par l’utilisation intensive des eaux souterraines pour l’agriculture dans les zones semi-arides du pourtour méditerranéen. Le développement agricole a entraîné la surexploitation des horizons les plus profonds de l’aquifère multicouche, tandis que l’augmentation de la recharge liée au retour d’irrigation causait une remontée des niveaux dans la nappe superficielle libre. Un grand nombre de forages multi-crépinés permettent une connexion artificielle entre les différents aquifères, et donc un possible transfert de contaminants d’origine agricole depuis la nappe superficielle vers les nappes profondes. Suite à la montée des niveaux piézométriques dans la nappe superficielle, un débit permanent est maintenant observé dans le réseau hydrographique. S’y ajoutent les rejets incontrôlés de saumures issues d’usines privées de désalinisation d’eau souterraine, aboutissant eux aussi à l'exutoire du système, la lagune de la Mer Mineure. Dans ce contexte, comprendre la complexité de l’évolution du bilan hydrique est un enjeu scientifique majeur. Le premier axe de recherche a consisté en une large tâche de collecte et d’interprétation d’informations sur l’évolution du système aquifère multicouche au cours du siècle passé. Elle a permis de mettre en évidence l’inversion des gradients hydrauliques entre les trois premiers aquifères et des baisses de niveau piézométrique atteignant 500m. Malgré 40 ans de chroniques piézométriques et géochimiques, les possibilités d’interprétation étaient limitées par les rares descriptions techniques complètes de forages. Une méthode reposant sur la méthode d’apprentissage automatique Random Forest a donc été mise en œuvre et a permis d’identifier l’aquifère d’origine de 107 échantillons d’eau souterraine, avec des résultats bien meilleurs à ceux de l’Analyse Discriminante Linéaire (LDA) ou des arbres de décision (CART). Le deuxième axe de recherche a été motivé par la difficulté d’actualiser le bilan hydrique du système aquifère, où le retour d’irrigation s’ajoute à l’infiltration des précipitations comme source de recharge de la nappe superficielle. Des traceurs environnementaux (14C, 13C, 2H, 18O, 3H) ont été employés pour caractériser l’évolution à long terme de la recharge des nappes ainsi que les principaux processus de mélanges, discriminés entre échelle régionale (entre aquifères) et locale (au sein des forages). L’identification des échantillons correspondant à une recharge ancienne (pré-anthropisation) ou à une recharge moderne (post-anthropisation) à permis de quantifier une augmentation des taux de recharge dans la plaine de plus d’un ordre de grandeur en conséquence de la mise en place de l’activité agricole, soit de 10 mm.an-1 à 210 mm.an-1. Le troisième axe de recherche a été la quantification de la décharge sous-marine d’eau souterraine (SGD) vers la lagune de la Mer Mineure à l’aide des isotopes du radon (222Rn) et du radium (223Ra, 224Ra), combinés à une modélisation hydrodynamique de la lagune pour comprendre l’impact des apports anthropiques sur le bilan de radionucléides. Les principales zones de SGD ont été localisées, de même que la zone d’influence du panache de radionucléides issus des eaux de surface et des rejets de saumure. Finalement, les bilans de masse en été et en hiver aboutissent à des flux de SGD totaux (incluant les recirculation salines) de 7.2 à 15.9 108 m3.an-1 (222Rn), 21.9-44.7 108 m3.an-1 (224Ra) et 6.9 108 m3.an-1 (223Ra, hiver). Cette étude d'un cas extrême d’anthropisation présente un large intérêt bien au-delà du système aquifère multicouche du Campo de Cartagena ou de la région de Murcie. Les méthodes mises en place dans cette thèse pourront être appliquées dans d’autres sites méditerranéens où l’exploitation de l’eau souterraine suit une évolution comparable, continue et apparemment inexorable. / The Campo de Cartagena area in the Murcia region (SE Spain) is an emblematic case of the hydrological and environmental changes caused by the intensive use of groundwater for agriculture in semiarid Mediterranean areas. Agricultural development supported by the multi-layer aquifer system has led to the overexploitation of the deep layers, while irrigation return flow and the subsequent increased recharge rates increased water table levels in the unconfined layer. In addition, a large number of boreholes of the area are screened in several aquifers and allow an artificial connection between different groundwater masses. Moreover, as a consequence of the water table increase in the shallow aquifer, a permanent flow appeared in the last kilometres of the surface watershed. Together with the uncontrolled release of brines from private groundwater desalination, it induced a permanent surface flow of water to the main outlet of the system, the Mar Menor lagoon. In this context, understanding the complex evolution of the whole system and how the water balance is affected is a hard task.The first research focus aimed at collecting and reviewing all kind of existing data in order to reconstruct the evolution along one century of the multi-layer aquifer system. It highlighted an inversion of the vertical hydraulic gradient between aquifers and the decrease of water table levels up to 500 m for the deepest layer. Facing the difficult identification of the origin of groundwater samples, a method based on the Random Forest (RF) machine learning technique was developed. Despite the difficulty of an unequal dataset, accuracy over 90% was reached and 107 groundwater samples of unknown origin could be classified. Results were much better than using Linear Discriminant Analysis (LDA) or Decision Trees (CART).The second research axis was motivated by the difficulty to update the water balance of the multi-layer aquifer where irrigation return flow represents an additional source of recharge, added to the limited rainfall infiltration. Environmental tracers (14C, 13C, 2H, 18O, 3H) were combined to high-resolution temperature loggings to investigate the long-term evolution of recharge in the Campo de Cartagena aquifer system and discriminate local mixing processes (infra-boreholes) from regional mixing processes (between aquifers). Both pre-anthropization and post-anthropization recharge regime could be identified and quantified. Before the development of agriculture, recharge varied from 17 mm.a-1 in the mountain ranges to 6 mm.a-1 in the plain. In response to the increase of agricultural activity, recharge fluxes were amplified up to 210 mm.a-1 in irrigated areas.The third research axis consisted in quantifying submarine groundwater discharge (SGD). In order to decipher the influence of the different water sources on the Mar Menor, a radon (222Rn) and radium (223Ra, 224Ra) survey was combined with the hydrodynamic modeling of the lagoon. The areas of influence of a plume of radionuclides from the river were identified, the main areas of SGD were located and a location for a submarine emissary was proposed. Mass balances in winter and summer seasons provided total yearly SGD fluxes of water of 7.2-15.9 108 m3.a-1 (222Rn), 21.9-44.7 108 m3.a-1 (224Ra) and 6.9 108 m3.a-1 (223Ra, in winter). Water level effect, rather than tidal pumping, was identified as the main driver for recirculated saline groundwater, while fresh submarine groundwater discharge from the aquifer was about 1% of total SGD. As the case study is an extreme case of anthropization, these results present a wide interest that is not limited to the Murcia region or the Campo de Cartagena aquifer. The methods developed in this thesis might be used in other Mediterranean sites where groundwater exploitation seems to follow a continuous and inevitable increase.

De nombreuses familles de polluants organiques en provenance de différentes sources se retrouvent dans les milieux aquatiques continentaux et littoraux. Ces molécules, dont les lipophiles et les persistantes, sont souvent présentes à l'état de trace dans la fraction dissoute. L'utilisation de compartiments concentrateurs comme les sédiments rend alors plus accessible l'évaluation des concentrations ambiantes du milieu. L'objectif de la thèse a été d'évaluer l'exposition en zones côtières aux différentes familles de contaminants organiques « émergents » incluant les filtres UV, les alkylphénols et les alkylphénols polyéthoxylés, ainsi que « persistants-classiques » incluant les hydrocarbures aromatiques polycycliques et les polychlorobiphényles dans les sédiments et, éventuellement, dans les eaux. Un important effort de recherche a été accordé à l'étude des variations spatiales et temporelles des contaminants sélectionnés dans les sédiments, permettant ainsi l'acquisition d'un premier jeu de données nationales (libanais) représentatif pour ces familles de contaminants.Trois rivières en Méditerranée orientale et leur environnement côtier ont été pris comme cas d'étude en plus de la côte d'une petite ville et ses sites portuaires qui ont été sélectionnés afin de compléter l'étude en milieu côtier. Un premier aperçu des niveaux de ces contaminants hydrophobes dans les zones côtières recevant des apports typiques de la Méditerranée orientale est ainsi fourni. Les résultats des analyses chimiques ont clairement montré l'impact des rejets des effluents non traités dans les zones côtières via les entrées des rivières et les déversements directs le long de la côte, en absence des activités récréatives (pour les filtres UV) et de rejets industriels (pour les alkylphénols et les alkylphénols polyéthoxylés). Les zones de transition peuvent être à l'origine de la contamination de l'environnement côtier des trois rivières par ces polluants émergents en absence des apports marins. Des concentrations élevées en hydrocarbures aromatiques polycycliques et en polychlorobiphényles ont été mesurées dans les sédiments prélevés en milieu côtier. Cette contamination a persisté des années après la marée noire qui a envahi la côte Est-Méditerranéenne en 2006. Nos résultats globaux indiquent que les concentrations mesurées dans les sédiments des trois rivières étudiées et du littoral peuvent être classées parmi les niveaux les plus élevés détectés dans le pourtour du bassin méditerranéen et pouvant induire des effets toxiques chez le biota aquatique.Ce travail peut être d'une importance primordiale pour la région Est-Méditerranéenne, et plus particulièrement pour le Liban, un pays qui, malgré d'être parmi les signataires de la convention de Barcelone pour la protection de la mer Méditerranée et qui est, par la suite, impliqué dans la surveillance de la qualité de son milieu marin, souffre jusqu'à présent des rejets de différents types d'effluents non traités le long de ces côtes en absence des stations d'épuration. / Many organic pollutants issued from different sources are present into freshwater and coastal waters. Since these lipophilic contaminants are present at trace levels in water, accumulator compartments such as sediments can be used to assess their concentration in aquatic systems. The objective of the thesis was to assess the exposure in coastal areas to the various families of organic contaminants namely "emerging pollutants" including UV filters, alkylphenols, alkylphenol polyethoxylates, and "persistent pollutants" including polycyclic aromatic hydrocarbons and polychlorinated biphenyls in sediments and water. A major research effort has been given to the investigation spatial and temporal dynamics of the selected pollutants in sediment, allowing the acquisition of a first set of national data (Lebanese).Three rivers and their coastal environment in the eastern Mediterranean have been taken as a case study in addition to the small coastal city that was selected to complete the study in the coastal environment. A first overview of the levels of these hydrophobic contaminants in coastal areas receiving typical eastern Mediterranean inputs is thus provided. The results of chemical analyzes have clearly shown the impact of discharges of untreated effluents into coastal areas via inputs from rivers and direct discharges along the coast, without recreational activities (for UV filters) and industrial effluents discharges (for alkylphenols and alkylphenol polyethoxylates). Transition zones may act like a source of contamination of the three rivers coastal environment in the absence of marine inputs. Elevated concentrations of polycyclic aromatic hydrocarbons and polychlorinated biphenyls were measured in sediments in coastal environments. This contamination has persisted for years after the oil spill that has invaded the Mediterranean coast in 2006. Our overall results indicate that concentrations in sediments of the three studied rivers and the coastline can be classified among the highest levels detected in the Mediterranean basin and may induce toxic effects in aquatic biota.This work may be of paramount importance for the East-Mediterranean region, and particularly for Lebanon, a country which, despite being a signatory to the Barcelona Convention for the Protection of the Mediterranean Sea and is, subsequently involved in monitoring the quality of its marine environment, suffers far different types of discharges of untreated effluent along its coast in the absence of wastewater treatment plants.

Le contexte lié au changement global et aux risques encourus par la biodiversité ont conduit les gestionnaires à développer des outils afin de préserver notre environnement et la biodiversité De nombreuses questions ont alors été soulevées notamment au sujet de la connectivité entre populations à préserver et de la définition des aires protégées. En milieu marin cette question soulève le problème des capacités de dispersion et du lien entre durée de la phase larvaire et flux de gènes. Dans ce contexte nous avons choisi d'étudier la connectivité entre populations de deux espèces à valeur commerciale et patrimoniale que sont l'oursin commun Paracentrotus lividus et le sar commun Diplodus sargus. Dans le cas de P. lividus, l'étude combinant plusieurs jeux de données utilisant des marqueurs moléculaires différents, à la fois produits pendant ce travail de thèse et issus de la littérature, a mis en évidence une différenciation génétique significative insoupçonnée à l'échelle régionale (40km) pour une espèce présentant une phase larvaire pélagique pouvant atteindre un mois. Cette étude a également permis de caractériser l'intensité et la direction des flux de gènes entre les bassins océaniques du sud-est de l'Atlantique Nord, de la Méditerranée et de l'Adriatique. / The context related to global change and risks of biodiversity loss have led managers to develop tools to help preserve our environment and the associated biodiversity. Many questions have been raised especially concerning the connectivity between populations and the definition of marine protected areas. These questions raise the problem of dispersal abilities and of the relationship between pelagic larval duration and gene flow. In this context we have chosen to study the connectivity between populations of two species of high commercial and patrimonial values: the edible sea urchin Paracentrotus lividus and the white seabream Diplodus sargus. In the case of P. lividus, the study combining several data sets and using different molecular markers, produced during this work or obtained from the literature, showed unexpected significant genetic differentiation at the regional scale (40km) for a species with a pelagic larval duration of up to one month. This study also allowed us to characterize the intensity and direction of gene flow between ocean basins of the southeastern North Atlantic, Mediterranean Sea and Adriatic Sea. Indeed gene flow was asymmetric and oriented from the Atlantic to the Mediterranean Sea and from the Adriatic Sea and to the Mediterranean Sea. These findings raise important questions about the origin of these different levels of differentiation and led me to make several assumptions on the impact of phenomena such as local adaptation, selective effects coupled with endogenous barriers, hydrological factors and / or biogeochemical. Several research perspectives are proposed to test these hypotheses.

Le changement climatique pourrait avoir des conséquences importantes pour les ressources en eaux et les infrastructures hydrauliques. Le dimensionnement et le fonctionnement des réservoirs devraient ainsi être modifiés en prenant en compte des scénarios de changement climatique. Un modèle de dimensionnement coût-bénéfice d'un réservoir à l'échelle du bassin versant est appliqué en Grèce afin d'évaluer le coût de l'incertitude sur le climat futur et les dommages du changement climatique. Dans cette étude de cas, le coût de l'erreur est faible, et l'adaptation n'est pas efficace. Une méthodologie sur toute la région méditerranéenne, avec une modélisation générique à l'échelle des bassins versant est ensuite développée. Les réseaux de réservoirs et les liens réservoirs-demandes sont reconstruits et le fonctionnement coordonné des réseaux de réservoirs est déterminé, en utilisant uniquement des données disponibles à l'échelle globale. La méthodologie de reconstruction des liens est appliquée à l'irrigation et validée qualitativement sur l'Algérie. Le changement de fiabilité, avec adaptation des règles opérationnelles, sous changement climatique, semble être plus influencé par les changements de ruissellement que par les changements de demande. Les changements obtenus pour le Nil, l'Europe et le Moyen Orient ne sont pas très marqués, alors que les pays d'Afrique du Nord sous influence méditerranéenne comme la Tunisie ou l'Algérie voient une diminution importante de la fiabilité des apports d'eau pour l'irrigation / Climate change could affect water resources and hydraulic infrastructures seriously. Dimensioning and operation of reservoirs should therefore be modified according to climatic change scenarios. To assess the effect of climate uncertainty on reservoir volumes dimensioning using cost-benefit analysis, a model of reservoir dimensioning at the river basin scale is applied in Greece. For the case study, there is no cost of error and adaptation seems to be inefficient. A methodology at the scale of the Mediterranean region with a generic modeling at the river basin level is developed. Reservoirs networks and reservoirs-demands links are reconstructed and coordinated reservoirs networks operation is determined, using only globally available data. The link reconstruction methodology is applied on irrigation demand and validated qualitatively on Algeria. Change in reliability with adaptation of reservoir operating rules under climate change over the Mediterranean region is then assessed. Reliability changes seem to be more influenced by inflow changes than by demand changes. They are not important for the Nile basin and the European and Middle East sub-regions, while in North African countries with a more pronounced Mediterranean influence, like Tunisia or Algeria, reliability decrease can be significant

En Méditerranée orientale, la paleo-marge sud de la Téthys a subit des épisodes polyphasés d'extension pendant le Paléozoïque et le Mésozoïque. Cette marge a été postérieurement inversée pendant des épisodes compressifs et discontinus depuis le Crétacé supérieur liés à la convergence entre l'Afrique et l'Eurasie.La marge Cyrénaïque (nord-est Libye) a enregistré ces épisodes extensifs et compressifs. Elle permet donc l'analyse des inversions et de leurs relations avec les évènements ayant eu lieu le long de la frontière de la plaque Africaine (i.e. subduction Hellenique).Le bassin de Sirte, adjacent à la Cyrénaïque montre une direction oblique, ne présente pas la même déformation et est caractérisé par une subsidence continue depuis le Mésozoïque.Des données de sismique (réflexion) combinées à des rapports et des corrélations de puits, nous ont permis d'examiner et de discuter les interactions entre la Cyrénaïque, le bassin de Sirte et les domaines profonds (i.e. bassin Ionien).Ce travail permet de mieux préciser les différents épisodes d'extension, de contraindre les évènements compressifs enregistrés par la région Cyrénaïque, d'observer les structures du bassin de Sirte et de clarifier en partie son évolution.Finalement cette partie de la marge est intégrée dans le cadre géodynamique régional de la Téthys sud et permet de discuter l'âge ainsi que le mécanisme d'ouverture pour la branche orientale de la Méditerranée. / In the Eastern Mediterranean, the South-Tethys paleo-margin experienced poly-phased rifting episodes during Paleozoic and Mesozoic times. This margin has been subsequently inverted by discontinuous events occurring since the Late Cretaceous as a consequence of the Africa-Eurasia convergence.The Cyrenaica margin (northeast Libya) has recorded these extensional and compressional events. It thus gives the opportunity to analyse these inversion and their possible causal links with events occurring along the plate boundary (i.e. within the Hellenic subduction).The adjacent Sirt Basin, follows an oblique direction, did not suffer the same deformation as Cyrenaica and has recorded a continuous subsidence since the Mesozoic.Offshore seismic data combined with well correlations have permitted us to investigate and discuss the interactions between Cyrenaica, Sirt Basin and the deeper domains (i.e. Ionian Basin).We were able to document the different rift episodes, better constrain the compressional events on Cyrenaica, observe characteristics of the architecture of the Sirt Basin and clarify part of its evolution.Finally we integrate this part of the margin, in the regional geodynamic frame of the East Mediterranean branch of the Neo-Tethys by discussing the timing and mechanism which led to its opening.

Cinq carottes de la Méditerranée occidentale ont fait l’objet des approches multidisciplinaires basées essentiellement sur l'analyse des dinokystes, des foraminifères planctoniques et des isotopes afin d'identifier et préciser l'évolution climatique de ce bassin. L'ensemble de l'Holocène correspond au maximum de développement des dinokystes S. mirabilis et I. aculeatum et des foraminifères planctoniques G. inflata et G. ruber tandis que les épisodes froids sont caractérisés par la présence de Nematosphaeropsis labyrinthus et a un degré moindre de Spiniferites elongatus. Si dans la proximité du détroit de Gibraltar il est possible de distinguer les évènements de Heinrich du Maximum Glaciaire (LGM) cette distinction est moins évidente en se dirigeant vers l’Est. Au contraire le Younger Dryas s’exprime de façon identique sur l'ensemble du bassin occidental et se caractérise par le développement optimal de N. labyrinthus s’accompagnant d’après les fonctions de transfert dinos d’une baisse importante de la salinité. Cet épisode est marqué aussi par des concentrations maximales de dinokystes remarquablement corrélées à une augmentation du ?13C de G. bulloides. Cette augmentation de la productivité primaire au Dryas Récent est à relier à l’intensification des échanges Méditerranée-Atlantique. Par opposition, l'Holocène inférieur montre une baisse de la productivité primaire en Méditerranée occidentale contemporaine de la mise en place du sapropéle S1 dans le bassin oriental. Comme dans l'océan Atlantique, le refroidissement du "8.2 event" est clairement observée en Méditerranée occidentale ainsi que trois autres épisodes correspondant à ~9,3 ka; ~7 ka et ~2,7 ka cal. BP. / A multidisciplinary approach is occurred on five western Mediterranean cores based on dinocysts, planktonic foraminifera and isotopes to identify the climatic evolution of this region. The Holocene correspond to the maximal development of dinocysts S. mirabis and I. aculeatum and planktonic foraminifera G. inflata and G. ruber but the cold periods are characterised by the presence of N. labyrinthus and Spiniferites elongatus. The microfaunistic assemblages show that it's less easier to distinguish the LGM to Heinrich events (HE) when the study sites are far to strait of Gibraltar. The Younger Dryas is marked by the optimal development of N. labyrinthus on the entire basin in association to an important decrease of Sea Surface Salinity reconstructed on the basis of dinocyst transfer function. During this period, an intensification of Mediterranean-Atlantic water masses exchange is recorded by the increase of the ?13C of G. bulloides associated to the maximal dinocysts concentration. By contrast, the lower Holocene shows a decrease of primary productivity in western Mediterranean contemporaneous to the deposition of S1 sapropel in eastern basin. As in Atlantic Ocean, the 8.2 event is clearly observed in western Med with three other cold events at 9.3 ka, 7 ka and 2.7 ka cal. BP.

Spongiaires Irciniidae de Méditerranée : Chimiotaxonomie, métabolites volatils et bio-indicateurs de pollution par les éléments traces métalliquesLe projet de recherche qui m’a été confié concerne l’étude des éponges Irciniidae de Méditerranée : Ircinia oros, I. variabilis, I. dendroides, Sarcotragus spinosulus et S. foetidus ; collectées, dans le cadre du programme ECIMAR (ANR Biodiversité 2006), dans huit différents sites : détroit de Gibraltar (Ceuta - Espagne), bassin nord occidental (Costa Blanca et l’Estartit – Espagne et Banyuls, Marseille et l’île de Corse - France) et le bassin oriental (Crète - Grèce et Liban).La famille Irciniidae est actuellement constituée de trois genres : Ircinia, Sarcotragus et Psammocinia. La systématique de ces éponges est relativement complexe. Ainsi, le statut de Sarcotragus est considéré comme incertain et la distinction entre certaines espèces d’Ircinia fait encore l’objet de nombreuses discussions. Pour tenter de clarifier ce désordre de la classification biologique, nous avons choisi, dans un premier temps, une étude chimiotaxonomique basée sur la RMN 1H et les analyses multivariées. Par cette approche de métabolomique des différentes espèces, nous avons pu démontrer que les genres Ircinia et Sarcotragus sont caractérisés, d’un point de vue chimique, par des marqueurs chimiotaxonomiques appartenant respectivement à la famille des furanoterpènes et des hydroquinones prénylées.Dans un second temps, nous avons mené une étude comparative des composés volatils présents dans les espèces I. oros, I. variabilis, I. dendroides et S. spinosulus, provenant de trois sites : Marseille, Ceuta et Costa blanca. En effet, des composés volatils comme le diméthylsulfure, le méthylisocyanate et le méthylisothiocyanate, sont présents dans Ircinia felix et ils sont responsables de la forte odeur caractéristique et nauséabonde de cette espèce. L’identité et le rôle écologique potentiel de l’ensemble des volatils sont encore peu étudiés. Plusieurs hypothèses concernant leurs origines ont été proposées (éponge et/ou symbiote) sans toutefois parvenir à une conclusion certaine. De plus, les composés volatils présents dans les éponges Sarcotragus n’ont pas été étudiés, bien qu’elles se distinguent également par une forte odeur. Dans ce cadre, nous avons mis au point un protocole d’étude des composés volatils des spongiaires en utilisant la microextraction SPME de l’espace de tête et l’analyse par CG-SM et/ou CG*CG-MS. Les composés identifiés sont des alcanes, des alcènes, des aldéhydes, des dérivés furaniques et soufrés, issus fort probablement de la dégradation de terpénoïdes par les bactéries associées aux éponges.Enfin, nous avons réalisé une étude comparative de la bioaccumulation d’éléments trace métalliques (ETM) par I. oros, I. variabilis et S. spinosulus, afin d’identifier de potentiels bioindicateurs de pollution par les ETM dont la contamination a considérablement augmenté en Méditerranée pendant ces 20 dernières années. Notre étude a révélé que les différentes espèces semblent bioaccumuler l’arsenic, le chrome, le cuivre, le fer et le plomb, alors qu’elles régulent le cadmium. / The Irciniidae marine sponges from the Mediterranean Sea: secondary metabolism, volatile compounds and potential bio-indicators of a heavy metal pollutionMarine sponges of the Irciniidae family (I. oros, I. variabilis, I. dendroides, S. spinosulus and S. foetidus) collected during the french ANR program ECIMAR from eight different areas over the Mediterranean Sea: Gibraltar Straits (Ceuta - Spain), North Western basin (Costa Blanca and Estartit – Spain and Banyuls, Marseille and Corsica Island - France, and Monaco) and Eastern basin (Crete - Greece and Lebanon) were studied.We used first a chemotaxonomical approach based on 1H NMR chemical fingerprints and multivariate analysis to better characterize the species. Systematic of the Irciniidae family is still unclear, notably the status of Sarcotragus is viewed as uncertain and the distinction of some Ircinia species remains difficult. To clarify this biological classification disorder, we used a chemosystematics strategy. In the present study, we showed that Ircinia and Sarcotragus genera are chemically characterized by chemotaxonomic markers belonging to furanoterpenes and prenylated hydroquinones families respectively. We report also a comparative GC-MS analysis of the volatile components of S. spinolusus, I. oros, I. variabilis and I. dendroides using static headspace solid phase microextraction (HS-SPME). Sponges of the genus Ircinia were described to exude low-molecular-weight volatile compounds (e.g., dimethyl sulfide, methyl isocyanide, methyl isothiocyanate) that give these sponges a characteristic strong and unpleasant odor. To date, the volatile constituents of sponges of the genus Sarcotragus have not been studied, though their odor is no lighter than the associated genus Ircinia from the same family. The impact of different parameters (e.g., sample weight, fiber coating, extraction time and temperature) was evaluated to determine the best conditions of analysis. The types of compounds identified include alkanes, alkenes, aldehydes, ketones, furans, and sulfides probably produced from bacterial degradation of naturally occurring terpenoids. Finally, we performed a comparative study on metal bioaccumulation by I. oros, I. variabilis, and S. spinosulus to select the most suitable species for metal monitoring. Contamination by heavy metals has increased drastically in the coastal Mediterranean during the last 20 years. Arsenic, chromium, copper, iron and lead bioaccumulation were shown to fit an accumulation strategy, while cadmium seemed to be bio-regulated.

Sous les effets combinés de la surexploitation des ressources marines et du changement climatique la mer Méditerranée se transforme progressivement en un point chaud du changement global. En dépit d’un grand nombre de modèles développés localement ou régionalement en mer Méditerranée, aucun ne s’est encore attelé aux modifications d'assemblages d’espèces à l’échelle du bassin avec une modélisation intégrée des écosystèmes de la physique jusqu’aux prédateurs et représentant explicitement les dimensions à la fois multi-spécifique, spatiale, et trophique. Ces travaux de thèse présentent donc un triple enjeu : (i) mettre en œuvre une telle modélisation de la richesse spécifique en Méditerranée basée sur les traits de vie et représentant l'intégralité du cycle de vie d’espèces en interaction ; (ii) projeter les conséquences des changements physiques et biogéochimiques induits par le changement climatique sur la distribution spatiale des espèces et sur la structure et le fonctionnement trophique de l'écosystème méditerranéen ; (iii) explorer des scénarios de gestion des pêches visant à reconstituer certains stocks d'intérêts commerciaux dans un contexte de changement climatique. Pour répondre à ces enjeux, un modèle end-to-end, OSMOSE-MED, s’appuyant sur le couplage d’un modèle de hauts niveaux trophiques OSMOSE à des modèles de physique et de biogéochimie NEMOMED12 et ECO3M-S, a été développé. Avec cent espèces modélisées, représentant près de 95 % des captures effectuées en Méditerranée, il s’agit du premier modèle trophique de ce type intégrant une aussi grande richesse spécifique, sur une échelle spatiale aussi vaste (la mer Méditerranée dans son ensemble) et à fine résolution (20x20 km²). Selon le scénario d'émissions de gaz à effet de serre RCP8.5, les projections réalisées avec le modèle OSMOSE-MED mettent en évidence une augmentation globale de la biomasse et des captures, respectivement de 22% et 7% d'ici la fin du siècle. Ces augmentations masquent néanmoins de grandes disparités géographiques. Le bassin oriental se démarque par une augmentation globale de la biomasse associée aux espèces exotiques. Au regard des captures, le modèle prévoit des augmentations dans le bassin oriental et une diminution importante dans la partie occidentale. Un changement de la composition spécifique des captures pourrait apparaître au cours du 21ème siècle avec l'apparition d'espèces gagnantes (e.g. anchois) et perdantes (e.g. merlu). Les espèces gagnantes seraient principalement les espèces de petits pélagiques, thermophiles et/ou exotiques, de plus petites tailles et de plus bas niveaux trophiques tandis que les espèces perdantes seraient généralement les grands démersaux et pélagiques, pouvant pâtir d'un décalage spatial avec leurs proies potentielles à la suite d'une contraction ou d'un déplacement de leur aire de répartition géographique. Dans ce contexte, les projections de scénarios de gestion des pêches mettent en évidence les avantages d'une plus grande sélectivité ou d'une réduction de la mortalité par pêche pour reconstituer certains stocks d'intérêts commerciaux, en particulier parmi les organismes appartenant au groupe des démersaux, benthiques et grands pélagiques. Une réduction de la mortalité par pêche pourrait en outre inverser les tendances projetées à la baisse de la biomasse et des captures totales en Méditerrannée occidentale. / Under the combined effects of overexploitation of marine resources and climate change the Mediterranean Sea is gradually becoming a hotspot of global change. Despite a large number of models developed locally or regionally in the Mediterranean Sea, no previous studies have addressed changes in species assemblages at the basin scale with an integrated ecosystem modelling from physics to predators and explicitly representing the multi-species, spatial, and trophic dimensions. This thesis work presents a threefold challenge: (i) implementing such a model of the species richness in the Mediterranean Sea based on life history traits and representing the entire life cycle of interacting species; (ii) projecting the consequences of physical and biogeochemical changes induced by climate change on the spatial distribution of species and on the structure and trophic functioning of the Mediterranean ecosystem; (iii) exploring fisheries management scenarios aiming at rebuilding some stocks of commercial interest in a climate change context. To address these challenges, an end-to-end model, OSMOSE-MED, based on the coupling of a high trophic level OSMOSE model with NEMOMED12 and ECO3M-S physical and biogeochemical models, has been developed. With 100 modelled species, representing nearly 95% of the catches made in the Mediterranean Sea, it is the first trophic model of this type to integrate such a large diversity of species, on such a large spatial scale (the Mediterranean Sea as a whole) and at fine resolution (20x20 km²). According to the greenhouse gas emissions scenario RCP8.5, projections made with the OSMOSE-MED model show an overall increase in biomass and catches of 22% and 7% respectively by the end of the century. However, these increases mask large geographical disparities. The eastern basin is characterized by an overall increase in biomass associated with exotic species. With regard to catches, the model projects increase in the eastern basin and a significant decrease in the western part. A change in the species composition of catches could appear during the 21st century with winner (e.g. anchovy) and loser (e.g. hake) species. Winner species would mainly belong to the small pelagics group, are thermophilic and/or exotic, of smaller sizes and of low trophic level while loser species are generally large-sized, some of them of great commercial interest, and could suffer from a spatial mismatch with potential prey subsequent to a contraction or shift of their geographic range. Fisheries management scenario projections highlight the benefits of greater selectivity or reduced fishing mortality for the recovery of certain stocks of commercial interest, particularly among organisms belonging to the demersal, benthic and large pelagic groups. A reduction in fishing mortality could also reverse the projected decline in biomass and total catches in the Western Mediterranean.