Les substances naturelles utilisées pour leur propriété adhésive et hydrophobe sont rarement considérés pour les périodes pré- et protohistoriques en Méditerranée nord-occidentale. Pourtant, ces matériaux sont porteurs d’informations techniques, économiques, sociales et environnementales des sociétés du passé.Des marqueurs de l’exploitation du milieu végétal et animal sous forme de produits bruts (résines, cire d’abeille, graisses, bitume) ou transformés (brai de bouleau, goudron de pin, mélanges de substances) ont été identifiés par les techniques de l’archéologie biomoléculaire.Une approche expérimentale a permis de mieux comprendre des segments des chaînes opératoires de fabrication du brai de bouleau et a contribué à la distinction de différents systèmes de production Néolithique sur la base de critères moléculaires.Afin d’évaluer les stratégies d’acquisition des matières premières végétales nous avons intégré dans une approche spatiale un modèle actualiste de végétation couplé aux données archéobotaniques.Les résultats obtenus montrent l’utilisation prépondérante du brai de bouleau au Néolithique. Selon les aires chrono-culturelles, il semble issu de différents systèmes de production et a parfois été transféré. Le bitume, en revanche, semble uniquement exploité localement. Une diversification des substances (cire d’abeille ou résines de Pinaceae), suggérant des modes d’exploitation différents, est plus perceptible au Chasséen où une intensification de l’usage de ces matériaux semble se dessiner.À l’âge du Fer, le goudron de pin est majoritairement exploité en Méditerranée. Le brai de bouleau est uniquement identifié au sein des sociétés protohistoriques corses. / Natural substances and transformed organic products used for their adhesive and hydrophobic properties are rarely considered for the pre- and protohistorical periods in the North Western Mediterranean. These materials can however provide technological, economic, social and environmental information about ancient societies.A biomolecular approach was applied to answer questions related to the different types of natural substances exploited by ancient communities. Plant and animal products were identified as raw materials (resins, beeswax, fats or bitumen), or as processed (birch bar tar, pine tar, and mixtures).Experimental work allowed a better understanding of the chaîne opératoire required for the production of birch bark tar. Results showed that it is possible to distinguish between the different manufacturing processes based on molecular criteria.To investigate procurement strategies of plant raw materials, archaeobotanical data was integrated using a spatial approach.The analysis carried out has shown that Birch bark tar was found to be the major product utilised during the Neolithic, its method of production varying depending on the chrono-cultural area. This resource was also sometime transferred. Bitumen, on the other hand, was exploited only when locally available. A diversification of materials (beeswax and Pinaceae resins), suggesting different methods of procurement and processing, was mostly apparent for the Chassey culture, where there appears to be intensification in the use.During the Iron Age, pine tar is the major product in the Mediterranean area. Birch bark tar was only identified in Corsican protohistorical societies.

Les épisodes de convection en milieu hauturier sont des processus physiques hivernaux récurrents, mais irréguliers, ayant un fort pouvoir perturbateur sur l’écosystème pélagique. Les principaux objectifs de ma thèse ont été d’étudier l’influence d’épisodes de convection en Méditerranée Nord Occidentale sur les cycles biogéochimiques (distribution et bilan des sels nutritifs) et d’évaluer leurs impacts sur le compartiment microbien (abondance, activité et diversité). Ces travaux reposent sur mon implication active dans les campagnes océanographiques CASCADE (mars 2011) et DeWEX (février et avril 2013) qui s’inscrivent dans le cadre du chantier Méditerranée Mistrals (WP3 et WP1 respectivement du programme MermEX). Nous avons estimé que les apports en sels nutritifs lors d’un seul phénomène de convection de "moyenne envergure" étaient équivalents aux apports annuels des rivières et des dépôts atmosphériques à l’échelle du golfe du Lion, et pourraient soutenir une production primaire nouvelle de l'ordre de 46 à 63 g C.m-2.a-1 (i.e. l'ordre de grandeur de la production nouvelle annuelle de la zone). Une approche satellitale nous a permis de suivre l’évolution de plusieurs épisodes de convection et de mettre en évidence un étroit couplage entre ce type de forçage physique et le développement de blooms phytoplanctoniques en Méditerranée Nord Occidentale. Pour aborder le rôle des microorganismes dans la régulation des cycles biogéochimiques en réponse à ces épisodes de convection, nous avons identifié l’influence relative des forçages physico-chimiques sur les changements de diversité des communautés microbiennes (bactéries et archées identifiées par pyroséquençage), ceci en relation avec leur activité de reminéralisation de la matière organique. Nous avons également utilisé les épisodes de convection pour évaluer la pertinence écologique des écotypes de SAR11, Marine group I et Marine group II, les 3 groupes taxonomiques les plus répandus et abondants en Méditerranée et dans tous les océans du monde. Ces travaux ont permis de proposer des scénarii cohérents de l'évolution potentielle des écosystèmes pélagiques en Méditerranée Nord Occidentale dans un contexte de changement climatique global. En effet, mon étude est une contribution à la compréhension de la réponse potentielle des écosystèmes pélagiques à la modification attendue de la fréquence et/ou de l'intensité des processus de convection. / Open-ocean convection episodes are recurrent winter physical processes, but irregular in intensity, with a strong disruptive effect on the pelagic ecosystem. My principal thesis objectives were to study the influence of the Northwestern Mediterranean convection on the biogeochemical cycles (nutrient distribution and assessment), and to evaluate their impacts on the microbial compartment (abundance, activity and diversity). This work was based on my active participation to the oceanographic cruises CASCADE (March 2011) and DeWEX (February and April 2013), which are incorporated in the framework of Mistral Mediterranean project (respectively in the WP3 and WP1 of MermEX program). We estimated that the nutrient supply by a single convection episode of “average-scale” was equivalent to the annual riverine discharges and atmospheric deposition in the golf of Lion. This could sustain a new primary production from 46 to 63 g C.m-2.a-1 (i.e. the annual new primary production rate of this area). A remote sensing approach allowed us to follow open-ocean convection episodes evolution, and to highlight the close relationship between this kind of physical forcing and the phytoplanktonic bloom development in the Northwestern Mediterranean. During the study of the impact of convection episodes on the role of microorganisms in the biogeochemical cycles regulation, we determined the influence of physical parameters and environmental factors on the modification of the microbial community diversity (pyrosequencing of Bacteria and Archaea), in relation with organic matter mineralization. Besides, we used convection mixing as a model to evaluate the ecological pertinence of SAR11, Marine group I and Marine Group II ecotypes, 3 taxonomic groups the most widespread and abundant in Mediterranean and in all the oceans. In a climate change context, my works allowed us to propose different coherent scenarios of the potential evolution of the Northwestern Mediterranean pelagic ecosystems. My study contribute to the understanding of the pelagic ecosystem evolution with the predictable modifications in frequency and/or intensity of open-ocean convection processes.

La majorité des espèces de poissons côtiers a un cycle de vie comprenant une phase juvénile et adulte démersale et une phase larvaire pélagique. Cette seconde phase représente l’unique opportunité de dispersion pour de nombreuses espèces mais est soumise à une forte mortalité. Aujourd’hui, il est toujours délicat de prédire la connectivité entre les populations car tous les processus influençant la survie et le transport des larves durant leur phase pélagique ne sont pas encore décrits. Les larves de poissons possèdent des capacités comportementales non-négligeables (de nage, d’orientation, etc.) qui pourraient leur permettre de contrôler leur dispersion au cours de leur épisode pélagique. Cependant, les observations in situ de ces comportements ont principalement été faites en milieu tropical. Elles sont nettement plus rares en milieu tempéré, notamment chez les poissons Perciformes. Dans cette thèse, nous cherchons à décrire l’écologie et les capacités comportementales des larves de poissons en Mer Méditerranée Nord-Occidentale, un milieu tempéré où elles n’ont pas encore été décrites.La première partie de cette thèse vise à décrire la distribution des jeunes stades larvaires le long d’un transect côte-large traversant un front hydrologique. Nous nous intéressons également à leurs comportements de migration nycthémérale et d’évitement des prédateurs. La méthode d’imagerie utilisée pour décrire leur distribution à microéchelle génèrant des quantités de données considérables, nous avons développé une méthode de classification automatique pour accélérer le traitement de ce type de données. La seconde partie se concentre sur la phase d’installation, c’est-à-dire lorsque les larves arrivent à la côte à la fin de leur phase pélagique. Nous avons suivi l’arrivée des larves à la côte afin de déterminer les périodes d’installation des différentes espèces ainsi que les facteurs influençant leur arrivée. Nous avons également testé in situ les capacités d’orientation des espèces les plus abondantes, en se focalisant sur les mécanismes d’orientation à large échelle. En laboratoire, nous avons mesuré les vitesses de nage de plusieurs espèces, incluant celles testées pour l’orientation. Nous avons ensuite implémenté ces comportements observés dans un modèle biophysique afin de tester leur l’influence combinée sur le taux d’installation. Pour finir, nous discutons de l’influence que peut avoir le comportement sur la survie des larves de poissons tout au long de la phase pélagique, ainsi que de l’importance de sa prise en compte dans les modèles de dispersion. / Most coastal fish species have a bipartite life history, with a demersal phase as juvenile and adult and a pelagic larval phase. Dispersal is often limited to this pelagic phase, which is also the phase experiencing the highest mortality rates. Predicting the connectivity between populations remains difficult because not all processes determining larval fish survival and transport during the pelagic phase are understood. Besides the environmental conditions that may influence the journey of fish larvae in the open ocean, these tiny organisms possess high behavioural abilities (swimming, orientating, etc.) that have the potential to shape their dispersal. However, the vast majority of in situ observations of these behaviours have been conducted in tropical environments and very little data exists on temperate Perciformes fish larvae. In this dissertation, we aim to describe the ecology and behavioural abilities of fish larvae from the Mediterranean Sea, a temperate environment where they have never been studied.The first part of this dissertation describes the distribution of young fish larvae along an inshore-offshore transect crossing an hydrological front. We also describe their diel vertical migration and predatoravoidance behaviour. The high-frequency imaging techniques used to capture their distribution at miscroscale generated huge amount of data. It lead us to modify an automatic classification method to reduce the time required to processes these kind of data. The second part focuses on the settlement phase, when fish larvae come back to the coast at the end of their pelagic journey. To shed light on the factors influencing the settlement process, we monitored the supply of fish larvae to a coastal habitat, on a weekly basis for three years and at higher frequency over shorter periods of time. Additionally, we tested the in situ orientation abilities of the most abundant species, focusing on large scale orientation mechanisms. In the laboratory, we measured the swimming speeds of several species, including the ones tested for orientation. Then, we implemented these observed behaviours in a biophysical model to explore their combined influence on settlement rate. To finish, we discuss on how larval fish behaviour may influence survival throughout the pelagic larval phase and insist on the importance of considering behaviour to improve larval dispersal models.

Les questions qui entourent les relations homme-chien, sont nombreuses. Parmi elles, la variabilité morphologique des chiens (Canis lupus familiaris) est au centre des attentions. Trouvant son origine entre sélection humaine et contraintes environnementales, la variabilité des chiens est la source de multiples utilisations, bien plus diverses que pour tout autre animal domestique. Les premiers témoins d’une sélection humaine en tant qu’acte délibéré sont fournis au cours de l’âge du Bronze et ceux de la première explosion de la variabilité morphologique sous l’Antiquité romaine. L’étude réalisée au cours de ce Doctorat a donc ciblé cet intervalle chronologique, en ouvrant une fenêtre orientée sur la Méditerranée nord-occidentale, lieu d’échanges culturels et économiques. Un référentiel inédit a été constitué afin d’étudier la variabilité morphologique des chiens actuels. Les méthodes de morphométrie utilisées ont par la suite été transposées à des spécimens issus de quatre sites archéologiques de France et de Catalogne (Espagne). Des comparaisons ont été faites avec les deux seuls canidés sauvages présents dans la zone d’étude depuis le début de l’Holocène, le loup gris (Canis lupus) et le renard roux (Vulpes vulpes). L’analyse des données portant sur les spécimens actuels a montré de nombreux critères diagnostiques, d’ordre typologique et spécifique, transposables au matériel archéologique. Les résultats font état pour l’âge du Bronze de populations soustraites au contrôle des hommes, se déplaçant et s’alimentant sans doute librement. A l’Antiquité, des morphotypes canins variés sont déterminés, certains attestés pour la première fois dans leur région de découverte. Les différences importantes entre les périodes et les sites sont l’œuvre de sélections plus ou moins intenses de la part des populations humaines dont les besoins et modes de vie ont considérablement orienté la gestion des chiens. / Among the questions about human-dog relationships, the morphological variability of dogs (Canis lupus familiaris) is the center of attention. Originating between human selection and environmental constraints, the variability of dogs is the source of many uses, more than any other domestic animal. The first evidences of human selection are given during the Bronze Age and those of the first explosion of variability come from the Roman period. This study had thus focused this chronological timeline, looking towards north-western Mediterranean, crossroad for trade and cultural exchanges. A unique referential was built in order to study the morphological variability of modern dogs. Morphometric methods used on modern animals were thereafter transposed on archaeological specimens from France and Catalonia (Spain). Comparisons were made with the only two wild canids living in the studied area during the Holocene, the grey wolf (Canis lupus) and the red fox (Vulpes vulpes). The analysis relating to modern specimens showed several diagnostic criteria, related to typological or specific features, and transferable to archaeological remains. Results for Bronze Age dogs outline populations of free-ranging dogs, feeding and traveling probably beyond human control. Roman dogs consist of diverse and identified morphotypes, some of them recorded for the first time in the studied area. Substantial differences between periods and sites originate from variable anthropic pressures, depending on the needs and lifestyles, which have deeply shaped the dogs.

Fondé sur le double constat de l'abandon des activités proto-industrielles des garrigues boisées et de l'introduction, quelque quarante années plus tard, de Quercus ilex L. en milieu urbain, ce travail de recherche révèle, grâce à l'analyse des politiques de gestion du patrimoine arboré de Montpellier (France), Firenze (Italie) et Valencia (Espagne), les dynamiques territoriales impliquées par l'évolution statutaire des arbres, et du chêne vert en particulier. Les nouvelles fonctions ornementales et culturelles qui sont attribuées à cette espèce, désormais argument et instrument du développement durable, s'associent, jusqu'à parfois les masquer, aux fonctions originelles, nourricières et forestières. Si l'arbre, révélateur des mutations territoriales successives, s'impose comme l'un des marqueurs privilégiés des paysages méditerranéens, le chêne vert s'inscrit quant à lui comme un élément moteur de nouvelles territorialités de la Méditerranée nord-occidentale.

La matière organique dissoute chromophorique (CDOM) est une fraction significative du pool global de matière organique dissoute (MOD) dans les océans. La CDOM absorbe une partie de la lumière dans le domaine du rayonnement ultraviolet (UV-R) et du visible. Une fraction de cette CDOM peut émettre une fluorescence lorsqu'elle est excitée par un UV-R. Cette fraction est alors appelée matière organique dissoute fluorescente (FDOM). La CDOM a donc d'une part, un effet positif, en protégeant les cellules contre les dommages causés par les UV-R, mais d'autre part, un effet négatif en réduisant la quantité de radiation disponible pour la photosynthèse. Les propriétés optiques de la CDOM, particulièrement sensibles aux processus physiques (abiotiques) et biologiques (biotiques), renseignent sur l'intensité des processus biogéochimiques en milieux aquatiques. Des suivis de la dynamique de la CDOM en zones côtière et hauturière en Méditerranée Nord occidentale ont permis de décrire différentes tendances temporelles claires, qui vont d’une faible à une forte saisonnalité et qui peuvent être découplées des variations du pool global de MOD caractérisé par les concentrations en carbone organique dissous (COD). Dans les zones tempérées, les événements météorologiques conduisent à des changements beaucoup plus brusques dans la frange littorale que dans l’océan, où les variations tendent à être plus progressives au cours de l'année. En outre, l'apport de nutriments et de polluants dans les zones côtières est fortement influencé par l'activité anthropogénique et ces entrées ne suivent pas nécessairement de tendances saisonnières nettes. Dans la présente étude qui effectue un premier bilan de la distribution et du devenir de la CDOM/FDOM aux stations d'observation à long terme du laboratoire Arago (stations côtière SOLA et hauturière MOLA) à partir respectivement d'un suivi hebdomadaire et mensuel, nous nous sommes attachés à extraire un signal cohérent et une variabilité claire des sources des différentes fractions de la MOD entre février 2013 et avril 2014 ceci, de manière à mieux comprendre les rôles respectifs des facteurs biotiques et abiotiques. Nos observations ont ensuite pu être replacées dans un contexte synoptique d'évolution climatologique des écosystèmes méditerranéens. / Chromophoric dissolved organic matter (CDOM) is a major fraction of dissolved organic matter (DOM). CDOM absorbs light over a broad range of ultraviolet (UV-R) and visible wavelengths. A small fraction of CDOM can emit fluorescence when excited by ultraviolet radiation; so called fluorescent dissolved organic matter (FDOM). CDOM plays a key role in regulating light penetration into the ocean, absorbing high-energy electromagnetic spectrum (visible and ultraviolet light) waves. On one hand, it protects aquatic organisms of potential photo-damage; in the other hand it induces a negative effect by reducing light for photosynthesis. The optical properties of the CDOM are sensitive to biological (biotic) and physical (abiotic) processes and for this reason the colored matter can provide valuable information about the biogeochemical processes in aquatic environments. CDOM monitoring in Mediterranean coastal areas has shown different temporal trends, which go from weak to strong seasonality. Interestedly, these temporal trends were uncoupled with those of the total dissolved organic carbon. In temperate areas, episodic meteorological events can induce much more abrupt changes in the littoral than in the open sea, where changes tend to be more gradual along the year. In addition, the input of nutrients and pollutants in coastal areas is strongly influenced by the anthropogenic activity on land, and those inputs do not necessarily follow seasonal trends. In the present study, weekly and monthly samplings were performed to investigate the temporal variability in SOLA and MOLA stations, respectively. The fluctuation of different fractions of dissolved organic matter (DOM) was evaluated from February 2013 to April 2014 and referred to long time-frame databases of SOLA and MOLA stations. Inorganic nutrients and chlorophyll shown the classical seasonal patterns, with a winter period characterized by an enrichment of surface waters favoring the spring bloom, followed by a calm period that allows the summer stratification and the depletion of nutrients in the photic zone. The stratification extended until autumn winds and low temperatures eroded the thermocline. In contrast, colored DOM fractions did not follow a clear temporal trend. Interestingly, dissolved organic carbon (DOC) exhibited the highest variability in summer, when the rest of parameters showed minimum variations. To explain this mismatch we proposed a sequence of abiotic and biotic phenomena driving the DOC dynamics. In the suggested conceptual frame, DOC dynamics depended strongly on episodic meteorological events (winds, rains, etc.) along the year, except in summer, where the biological factors were more relevant. In order to better understand the influence of biological factors, we examined the temporal trends of phytoplankton composition in relation to those of the different colored DOM fractions. We found that both phytoplankton and CDOM were strongly influenced by abiotic factors such as the intrusions of fresh waters, the vertical mixing due to convection and the light exposure. However we did not find a correlation between any of the CDOM fractions and any of phytoplankton groups. In addition, we use the dust deposition database of ADEPT project (ICM-CSIC, Barcelona) to investigate the potential role of atmospheric deposition in the CDOM temporal variability, and also performed two dust addition experiments with natural plankton communities collected in the Catalan coast.

La sole commune présente au cours de son cycle de vie un changement ontogénétique d’habitat. Les larves sont marines et pélagiques, les juvéniles sont benthiques et vivent dans les nourriceries côtières (lagunes et estuaires) alors que les adultes sont benthiques et marins en zones plus profondes. Les otolithes sont des concrétions minéralisées de carbonate de calcium de l’oreille interne des téléostéens qui ne subissent ni dissolution ni résorption. Ils enregistrent les caractéristiques chimiques et isotopiques des milieux traversés.L’étude de la croissance, de la composition chimique et isotopique des otolithes des soles des nourriceries a confirmé l’existence de deux stocks de soles dans le golfe du Lion, un à l’Est et l’autre à l’Ouest. Les faibles valeurs de 13C et les fortes valeurs de Ba/Ca des otolithes des soles de l’Est du golfe ont été associées à une forte influence des apports rhodaniens sur la phase de vie larvaire lors des années où le débit du Rhône est normal. En période de crue, une forte influence du fleuve est visible sur les otolithes des soles des nourriceries de l’ensemble du golfe. La croissance des otolithes des juvéniles a été plus élevée lorsque la salinité a été proche de 20 et la température comprise entre 20 et 25°C (période estivale). Les signatures des otolithes de Mauguio et Berre ont présenté des 13C et Sr/Ca plus faibles que ceux de Thau (influences plus marines sur les proies et les masses d’eau). La spécificité des signatures chimiques et isotopiques des otolithes a permis d’élaborer des profils qui ont été retrouvés chez les populations de soles adultes du golfe, mais aussi vers Marseille et Bandol. Ces soles ont montré une influence du Rhône durant la phase de vie larvaire à 53%. Elles ont également montré une forte similarité avec les profils chimiques de type lagune de Thau (10-56%) et Rhône (19-30%) durant leur vie juvénile. Toutefois, une proportion non négligeable de soles originaires de nourriceries non caractérisées (26-50%) a été observée. / The life cycle of the common sole shows an ontogenetic shift of habitats. The larvae are marine and pelagic, the juveniles are benthic in coastal nurseries (lagoons and estuaries) whereas adults are benthic and live in marine deeper areas. Otoliths are paired calcified structures from the inner ear of teletost fish. They are metabolically inert (neither resorption nor dissolution) and they record, both the age (daily and annual increments) and the chemical and isotopic characteristics of the environment inhabited. Otoliths study provides information on the life history traits of individuals.The study of growth, chemical and isotopic otolith composition of soles from nurseries confirmed the existence of two sole stocks in the Gulf of Lions, one in the Eastern part and the other in the Western part. Low values in 13C and higher values in Ba/Ca ratio measured in Eastern sole otoliths during the larval life were associated to a high influence of the Rhône River discharge during a normal flow rate periods. Conversely, the one hundred return flood of the 2nd of December 2003 was very high and visible on otoliths from all nurseries in the Gulf of Lions. Juvenile otolith growth was higher in nurseries with low salinity (~20) and temperatures between 20 and 25°C than in more marine nurseries. 13C and Sr/Ca ratios of otoliths from Berre and Mauguio coastal lagoons were lower than those observed in Thau coastal lagoon (more marine influences on preys and water masses). These specificities of otolith compositions were used for the elaboration of reference profiles, which have been identified in adult populations of the Gulf of Lions, Marseilles and Bandol. Adult have shown an influence of the Rhône River during their larval life at 53%. They have shown a similarity with Thau chemical profile (10-56%) and Rhône profile (19-30%) during their juvenile life. However, 26-50% of fish from uncharacterised nurseries have been observed.

La baie de Marseille est impactée par des apports d'eau douce issus du Rhône et d'effluents. Leur impact sur la composition et sur la dynamique saisonnière de la matière organique dissoute (DOM) naturelle et anthropique (hydrocarbures et biocides) présente dans le Rhône, delta du Rhône ainsi qu'en baie de Marseille est encore peu documenté. Une partie de la DOM possède des propriétés de fluorescence (FDOM) et peut être caractérisée et quantifiée par spectrofluorimétrie. Le but de cette thèse est d'enrichir les connaissances sur la composition et la dynamique de la FDOM naturelle et anthropique dans les eaux continentales du bassin du Rhône et en Méditerranée côtière nord-occidentale. Des solutions de composés standards ont permis de définir les propriétés de fluorescence (λEx, λEm, temps de vie), les limites de détection d'hydrocarbures et de biocides d'intérêt et de montrer que la spectrofluorimétrie permet de caractériser et de quantifier la FDOM anthropique dans des milieux contaminés. Ces contaminants ont été recherchés dans l'environnement à l'aide de techniques chromatographiques et mis en évidence dans le milieu durant un suivi d'une année. Cependant, la spectrofluorimétrie a réussis de mettre en évidence la présence de contaminants uniquement dans le golf de Fos. Concernant la FDOM naturelle, elle a permis de montrer que la DOM d'origine terrigène prédominait dans les eaux continentales, alors que la DOM produite par l'activité biologique était plus abondante en mer et que le Rhône jouait un rôle majeur en augmentant la quantité de DOM réfractaire et labile par des apports directs et en stimulant la production primaire par des apports de sels nutritifs. / The Marseille bay is impacted by inputs of freshwater from the Rhône River and effluents. Their impact on composition and seasonal variability of anthropogenic (hydrocarbons and biocides) and natural dissolved organic matter (DOM), present in the Rhône river, the Rhône delta and in the Marseille Bay is still poorly documented. A part of the DOM has fluorescence properties (FDOM) and can be characterised and quantified by spectrofluorimetry. The goal of this thesis was to supply knowledge about composition and dynamic of anthropogenic and natural FDOM in inland waters of the Rhône basin and in the North-western coastal Mediterranean Sea. Standard solutions allowed to define fluorescence properties (λEx, λEm, lifetime), detection limits of hydrocarbons and targeted biocides and to show that spectrofluorimetry allow to characterise and to quantify anthropogenic FDOM in contaminated environment. These contaminants were searched in the environment with chromatography analyses and bring out in the environment during a one year monitoring. However, the spectrofluorimetry not succed to bring out contaminants only in the Fos gulf. Concerning natural FDOM, it allowed to show that terrigenous DOM predominated in continental waters, whereas the DOM produced by the biological activity was more abundant in seawater and that the Rhône River played a major role by increasing both refractory and labile DOM through direct inputs and by enhancing the primary production by nutrient inputs.

Mes objectifs consistaient à : (1) fournir une description de l'état actuel des communautés de la macrofaune benthique du golfe du Lion et à étudier leur variations temporelles entre 1998 et 2010 à partir de 91 stations, (2) tester le contrôle de la macrofaune par les variables climatiques à partir du suivi de 4 stations pendant 10 ans en baie de Banyuls-sur-Mer, (3) évaluer l’impact des apports du Rhône sur la macrofaune à partir de 5 stations échantillonnées dans le panache de dilution à 4 périodes hydrologiques différentes, et (4) actualiser le statut de qualité écologique des habitats benthiques du golfe. Mes résultats ont montré la conservation des communautés entre 1998 et 2010,confirmé l’influence de la NAO et du Rhône sur la composition des communautés benthiques de l’ensemble du golfe. Ils ont aussi confirmé le contrôle des descripteurs de la macrofaune par les oscillations climatiques, en particulier par la WeMO qui semble influencer le plus la macrofaune surtout en hiver. Les stations les plus impactées par les variations de débit du Rhône se situent à proximité immédiate de son embouchure. Les communautés benthiques y sont négativement affectées en périodes de crues et positivement affectées en période d’étiage estival. J'ai enfin mis à jour les niveaux de sensibilité/tolérances des espèces méditerranéennes, confirmer l’existence de disparités importantes entre les résultats dérivés de l’utilisation d’indices biotiques différents et montrer que les indices testés indiquent tous une tendance générale à la stabilité. / My main aims consisted in: (1) assessing the present state and recent (1998-2010)changes in benthic macrofauna composition of the Gulf of Lions soft-bottom communities through the long term comparison of 91 stations; (2) testing the current paradigm regarding the control of those communities by climatic parameters through a 10-year monitoring of 4 stations located in the Bay of Banyuls-sur-Mer; (3) assessing the influence of Rhône River inputs on the composition of benthic macrofauna through the sampling, of 5 stations , under 4 hydrological regimes; and (4) updating the ecological quality status of Gulf of Lions benthic habitats. My results have shown the persistence ofthe same 3 communities between 1998 and 2010, the strong influence of both the NAO and the Rhône River on benthic macrofauna composition in the whole Gulf. They also showed a control of benthic macrofauna by climatic oscillations with the WeMO contributing most especially during wintert ime. Moreover, the stations most impacted by Rhône River inputs were located close to its mouth. They are negatively affected during floods and positively affected during dry periods. Lastly, Ihave updated the sensitivity/tolerance levels of Mediterranean species and confirmed the existence of major discrepancies in the results derived from different biotic indices used, although all tested indices indicated an overall stability in the ecological quality status of benthic habitats between 1998 and 2010.

L'étude des Particules Exopolymériques Transparentes (TEP) fait l'objet d'une attention grandissante depuis les dix dernières années. Leur source principale est l'exsudation de polysaccharides par le phytoplancton et les bactéries. Ces particules formées de façon abiotique, principalement via la coagulation de matière organique colloïdale, sont fortement impliquées dans les processus biogéochimiques des milieux aquatiques. Nous avons comparé deux techniques de mise en évidence des TEP (« Filter-Transfer-Freeze », et méthode des lames blanches dépolies) et évalué leurs limites et avantages afin d'établir un protocole le plus efficace possible. Dans la suite de ce travail, nous privilégierons la méthode des lames blanches dépolies qui offre de meilleurs résultats en termes de précision et de reproductibilité. Une étude des variations saisonnières des TEP en Méditerranée Nord-Occidentale de février 1999 à février 2000 a été effectuée, en deux sites, l'un côtier, l'autre océanique (programme DYFAMED-JGOFS). Les TEP sont présentes en forte abondance durant la totalité de l'année (de 2x104 à 2x105 TEP ml-1) en zone euphotique. Leur dynamique reflète davantage le statut trophique de l'écosystème plutôt que des différences régionales. Globalement, on observe une augmentation du pool de TEP après la floraison printanière et une persistance de ce pool durant la période estivale. Cette étude in situ a révélé également l'importance de ce pool de matière en tant que réservoir de carbone organique (de 0,6 à 20,5 µmol C l-1 ; jusqu'à 15% du carbone organique total). De plus, ces particules possèdent un rapport molaire C/N largement supérieur au rapport de Redfield (C/N = 21 en moyenne). La formation des TEP serait une voie majeure de transfert du carbone lors de la surconsommation de carbone inorganique dissous (CID) par le phytoplancton en période oligotrophe. Les TEP représentent donc une composante importante dans le cycle du carbone en séquestrant le carbone organique sous forme particulaire. L'effet des conditions trophiques, associées à différentes intensités de turbulence sur la dynamique des TEP a fait l'objet d'un suivi en milieu contrôlé, dans le cadre du projet européen NTAP (Nutrient dynamics mediated through Turbulence And Plankton interactions). Une forte turbulence (1x10-4 cm2 s-3) induit la persistance de ce pool en surface entraînant l'agrégation des particules. Elle favorise également la colonisation bactérienne des TEP. L'hydrodynamisme de l'écosystème influencera donc la formation des TEP ainsi que le devenir de ce pool de matière (accumulation et/ou sédimentation). L'utilisation de la microscopie électronique à transmission couplée à une micro-analyse aux rayons X a permis de déterminer la composition élémentaire (C, N, P, Mg, Ca, Fe, Mn) des TEP en fonction des conditions trophiques du milieu. Les résultats confirment l'importance de ces particules en termes de carbone et leur rôle dans la surconsommation de CID lorsque le milieu est déficient en azote. De plus, les TEP adsorbent du fer et du manganèse (jusqu'à 1,7 nM Mn et 18,7 nM Fe dans un fjord Norvégien) laissant présumer de leur rôle dans le cycle biogéochimique des éléments-traces.