Cette thèse met en évidence les dynamiques spatiales en cours à l'échelle des paysages sur deux bassins versants du SOOI, en se focalisant sur les dynamiques d'occupation du sol qui affectent les processus érosifs. Cette thèse s'interroge sur les processus de dégradation affectant les bassins versants et sur les données spatiales à mobiliser dans des contextes très différents tels les territoires de La Réunion et de Madagascar. Les données de télédétection constituent dans ces contextes un atout. Elles permettent d'observer de façon régulière et à différentes échelles les territoires. Deux bassins versants sont suivis, le Fiherenana (Madagascar) et la Rivière des Pluies (La Réunion). Sur le Fiherenana, l'étude de l’érosion est abordée en considérant les dynamiques d'occupation du sol entre 2001 et 2013. Les informations, extraites du traitement d'images satellite SPOT 4 et 5, montrent une dégradation importante de la couverture forestière, particulièrement dans le secteur de Ranobé (section avale). Une perte de plus de 230 km² de forêt sèche est notée en 12 ans. Les pertes de sols estimées sur la même période, selon le modèle RUSLE, montrent une augmentation de l'érodabilité en raison de l'altération du couvert végétal. Sur la Rivière des Pluies, l'étude se focalise sur l'empreinte spatiale de deux processus, l'anthropisation des planèzes et son impact sur l'imperméabilisation des sols, ainsi que celle des mouvements de masse sur les fortes pentes. Ces phénomènes sont suivis à partir d'orthophotographies de l'IGN, entre 1997 et 2012. Ces travaux apportent une réponse spatialisée et quantitative des dynamiques de dégradation en cours sur les bassins versants du SOOI. / Since the 20th centuries, the Southwest of Indian Ocean is particularly affected by anthropogenic degradations. This study aims to analyze degradations on drainage basin scale, which allows a suitable monitoring of critical areas, in the southwest of Indian Ocean. It focus on the assessment of land degradation and its causes, land cover change and erosion.The main difficulty stands in the implementation of reproducible methods and proceeds for developed and developing countries. In light of this, remote sensing data are relevant. Those data enable a regular observation of phenomena, allowing a full description of isolated lands and at different scale. This study combined, remote sensing data processing, spatial analysis and modeling to analyze degradations. Approaches include, data collection, their formatting or their preprocessing. Land cover information provided from Object-Based Image Analysis (OBIA) methodologies and Geographical Information System (GIS) authorized data conditioning and modeling. On the Fiherenana catchment, soil loss has been computed taking into account land cover changes. Those information were provided from SPOT 4 and 5 images from 2001 to 2013. Results confirmed the forest degradation especially in Ranobé, where we recorded a loss of more than 230 km² over 12 years. Lands affected by erosion process, spatialized and quantified by RUSLE model, also increased over this period. On La Rivière des Pluies, IGN’s orthophotographies, from 1997 until 2012, permitted urbans imprint analyzing. On Grand Éboulis site, vegetation monitoring revealed slumps. The study exposed spatial and quantitative results highlighting degradations dynamics on catchm

Les constructions traditionnelles en bois en France et à Madagascar témoignent de l’utilisation ancienne d’abondantes ressources forestières locales. Le bois peut être considéré comme un matériau naturel et renouvelable dans la mesure où les ressources forestières sont gérées durablement. L’utilisation du bois dans la construction contribue largement à la maîtrise du cycle du carbone atmosphérique et à la limitation des émissions de gaz à effet de serre. Ce travail présente les principales caractéristiques physiques du matériau bois et des systèmes constructifs associés, montrant l’importance et l’influence du revêtement en bois sur l’environnement intérieur des habitations. La caractérisation des phénomènes hygrothermiques à l’échelle de la pièce d’habitation a été détaillée : présence d’eau dans le bois, comportement de l’équilibre hygroscopique, transfert thermique et transfert de masse, les paramètres physiques du bois et d’une ambiance intérieure. Enfin, ce travail apporte des connaissances sur l’évaluation des interactions entre le confort thermique, l’ambiance intérieure et le revêtement en bois, grâce à des campagnes de mesure in situ, à des mesures en laboratoire et à des modélisations de scénarios numériques. / Traditional wood buildings in France and in Madagascar use abundant local forest resources in architecture. Woodcan be considered as renewable and natural material when coming from sustainably managed forest. Using wood in construction contributes significantly in controlling the atmospheric carbon cycle and the emission of greenhouse gas. This study presents the main physical characteristics of wood materials and building systems showing the influence of wood coating on indoor environment. Hygrothermal phenomena across the living space are characterized and presented in this work : the presence of water in the wood, the behavior of equilibrium moisture, heat transfer and mass transfer, the physical parameters of wood material and physical parameters of indoor environment. Thermal comfort is similarly characterised. This work contributes knowledge on the evaluation of interactions between thermal comfort, indoor air and wood coating by means of in situ and laboratory measurements and numerical model simulations.

The structural lineament mapping of southern India along withgeological, geochronological datasets help in redefining the Precambrian crustal blocks.The newly proposed Kumta and Mercara suture zones welding Archean crustal blocks in western peninsular India offer critical insights into the crustal evolution of Gondwana. The Kumta suturemainly consists of schistose rocks including quartz-phengite, garnet-biotite, chlorite, fuchsite and marble, whereas the Mercara suture contains mylonitic quartzo-feldspathic gneiss, garnet-kyanite-sillimanite gneiss, calc-silicate granulite and metagabbro. Metamorphic pressure-temperature estimations (Kumta suture: 11-18 kbar at 790-550oC; Mercara suture: 13 kbar at 825oC) suggest that, the sediments have undergone subduction to greater depths. The K-Ar age of biotite, phengite and U-Pb dating of zircon yields consistent metamorphic age of 1100-1400 Ma. In situ zircon 176Lu/177Hf isotope analysis shows wide range of εHf (t) values indicating the protolith sediments were derived from Paleo-Neoarchean juvenile crust that mixed with recycled older crust. The Bondla ultramafic-gabbro complex, northwest of the Kumta suture contains basalt, dolerite, gabbro, serpentinite, chromitite, peridotite and chromian spinel chemistry suggests evolution in a supra-subduction zone arc tectonic setting.The Sirsi shelf towards east of the Kumta suture, contains weakly deformed sedimentary rocks (limestone, shale, banded iron formations, greywacke, sandstone and quartzite) unconformable on relatively high-grade ca. 2571 Ma gneisses of the Dharwar craton. The Karwar block to the west is composed of weakly metamorphosedca. 3200 Ma tonalite-trondhjemite-granodiorite (TTG) with enclaves of amphibolite. In situ zircon 176Lu/177Hf isotope analysis and whole-rock 143Nd/144Nd isotopic analysis of TTGs show positive εHf and εNd values indicating ca. 3200 Ma juvenile crust. The Coorg block consists of ca. 3200 Ma charnockite, mafic granulites, hornblende-biotite gneiss, garnet-hornblende gabbro and anorthosite.In situ zircon 176Lu/177Hf isotope analysis indicates source as mixture of juvenile crust and older recycled crustal materials. Synthesis of the above results with published data suggests that Kumta and Mercara suture zones incorporate Paleoarchean to Mesoproterozoic sedimentssubjected to high-pressure metamorphism in the late Mesoproterozoic. Metamorphic P-T estimations of mafic granulite and U-Pb zircon geochronology of pelitic gneisses from Betsimisaraka suture zone, Madagascar suggests the rocks were underwent metamorphism at c. 24 kbar and c. 780°C during Mesoproterozoic suturing of Antongil-Masora blocks with the Antananarivo block.From the integration of above results with the new geophysical results and published data Mesoproterozoic Kumta-Mercara suture is interpreted as eastern extension of the Mesoproterozoic Betsimisaraka suture of Madagascar into western India.

La leptospirose est considérée comme la zoonose la plus répandue au monde mais les incidences sont les plus élevées dans les régions tropicales et en particulier sur les îles. Les îles du Sud-Ouest de l'Océan Indien ne dérogent pas à la règle puisque la maladie y représente un problème de santé humaine majeur sur plusieurs îles, notamment aux Seychelles qui enregistrent un des plus fort taux d'incidence humaine au monde. Sur la base des données disponibles, l'épidémiologie humaine apparait contrastée à l'échelle de la région : les cas cliniques sur Mayotte résultent d'infections par quatre espèces de leptospires distinctes alors qu'à La Réunion ou aux Seychelles, une seule espèce est à l'origine de la grande majorité des cas cliniques. L'objectif général de cette thèse est d'identifier certains des déterminants de cette épidémiologie singulière. Nous avons dans un premier temps complété les informations humaines en investiguant la leptospirose en Union des Comores, pays n'ayant jamais rapporté de transmission autochtone. Nos résultats indiquent que les populations humaines y sont exposées à des antigènes de leptospires comparables à ceux retrouvés sur l'île voisine de Mayotte. Ce résultat suggére que l'absence de leptospirose sur certaines îles est le résultat d'un déficit de surveillance. Nous avons ensuite caractérisé la diversité génétique des leptospires au sein de la faune de certaines îles, caractérisées par des niveaux d'endémisme élevés à même d'être en partie à l'origine de cette épidémiologie contrastée. Nous décrivons d'une part une importante diversité des leptospires pathogènes chez les chauves-souris (Chiroptères) malgaches. Nous montrons d'autre part que cette diversité de leptospires n'est pas structurée géographiquement mais présente au contraire une importante spécificité d'hôte, résultant de différents processus évolutifs incluant co-spéciation et host-switch. Nous avons exploité cette spécificité d'hôte pour éclairer l'épidémiologie de la leptospirose à Mayotte, où nous montrons que l'importante diversité bactérienne impliquée dans les cas cliniques résulte de la présence de nombreux réservoirs, dont certains originaires de Madagascar. Ainsi, il apparaît que l'épidémiologie humaine de la leptospirose dans le SOOI est le reflet d'assemblages distincts de leptospires cosmopolites et autochtones/endémiques maintenus et excrétés par des réservoirs animaux particuliers. / Leptospirosis is considered as the most widespread zoonosis worldwide but the incidence levels are higher in tropical regions and particularly on islands. The South-Western Indian Ocean islands are no exception and the disease is of major medical concern in several islands notably in Seychelles, displaying some of the highest human incidence ever reported. Based on available data, the human epidemiology appears contrasted in the region: on Mayotte, human cases result from the infection with four distinct Leptospira species whereas on Reunion Island or Seychelles, a single species causes the majority of clinical cases. The main objective of this thesis is to identify some of the drivers of this singular epidemiology. We first completed the information available on this human disease in the region by investigating the leptospirosis situation in the Union of the Comoros, a country where no autochthonous transmission has been reported so far. Our results indicate that Comorian populations are exposed to Leptospira, which are antigenically comparable to those detected in the neighbouring island of Mayotte. This finding suggests that the apparent absence of leptospirosis in some islands rather reflects a lack of surveillance. We then investigated the genetic diversity of Leptospira on distinct islands home to distinct endemic animal species that may shed distinct Leptospira lineages and thus at least in part explain the contrasted epidemiology of leptospirosis in the region. Specifically, we describe a high diversity of pathogenic Leptospira within Malagasy bats (Chiroptera) and further show that Leptospira diversity is not structured by geography. Instead, we show that these Leptospira display a strong specificity towards their hosts, which may result from different evolutionary processes including co-speciation and host switching. Using this tight host specificity, we investigated the leptospirosis epidemiology on Mayotte, where we show that the important bacterial diversity reported in clinical cases is due of the presence of several distinct animal species acting as reservoirs, some of which introduced from the neighbouring Madagascar. Altogether, results presented herein combined to data produced by our lab suggest that the epidemiology of leptospirosis in the SWOI results from distinct assemblages of cosmopolitan and autochthonous/endemic Leptospira. Keywords : Leptospirosis, Leptospira, Chiroptera, small mammals, hosts-parasites associations, MAT, MLST, co-phylogeny, Madagascar, Mayotte, Union of Comoros, South-Western Indian Ocean.

Résumé : Il existe à Madagascar une pression importante sur la ressource forestière. Cependant, les compartimentages biogéographiques et les différentes pratiques locales engagent que l'on considère cette pression en tenant compte de particularismes régionaux. Dans la province de Mahajanga sur le littoral Nord-Ouest, les genres de vie littoraux reposant sur la complémentarité d'activités maritimes et terrestres semblent adaptés à l'environnement forestier. Les matériaux végétaux provenant principalement des massifs boisés environnants (mangroves, forêts sèches caducifoliées et savanes) révèlent des usages nécessaires au fonctionnement des sociétés locales. Ainsi, les descriptions de ces différentes pratiques sociales indiquent des niveaux de consommation et de pression sur la ressource bois. La connaissance de cette ressource repose à la fois sur des traitements d'images satellitales et sur des relevés terrain dans des massifs boisés (en se focalisant davantage sur ceux de mangrove) présents à proximité des villages côtiers. La politique environnementale malgache, héritée de la période coloniale, a longtemps considéré les pratiques locales comme dangereuses et responsables de la dégradation présupposée de l'environnement naturel. Pourtant, à l'heure du désengagement de l'Etat, légitimer les pratiques locales qui permettent aux habitants de pérenniser leurs activités tout en préservant leur ressource forestière semble aujourd'hui possible grâce à des nouveaux outils de gestion de l'espace s'appuyant sur les communautés villageoises. Dans une vision prospective, une gestion réactive des ressources naturelles, en particulier forestières, montre sa pertinence dans une optique de soutenabilité.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

L’augmentation des interactions entre humains et animaux sauvages en lisière des habitats naturels pourrait faciliter la transmission d’agents pathogènes entre les humains et les différentes espèces animales d’un écosystème et ainsi favoriser l’émergence de maladies. Nous avons effectué une étude transversale portant sur l’infection par Giardia et Cryptosporidium chez les humains, les animaux domestiques, les rongeurs et les lémuriens au sein de l’écosystème de Ranomafana, Madagascar. Des échantillons de fèces ont étés collectés de manière non invasive chez des personnes volontaires, des mammifères domestiques et des rongeurs introduits habitant trois villages situés en lisière du Parc National de Ranomafana (PNR) ainsi que quatre espèces de lémuriens (Propithecus edwardsii, Prolemur simus, Eulemur rubriventer et Microcebus rufus) du PNR. Des analyses coproscopiques par la technique d’immunofluorescence directe ont été réalisées afin de détecter la présence de Cryptosporidium et Giardia. Leur prévalence a été estimée et certaines variables reliées à l’infection par les parasites ont été identifiées. Cryptosporidium et Giardia ont été détectés avec une prévalence estimée à 22,9 % et 13,6 % respectivement chez les humains. La prévalence de ces deux parasites variait de 0 % à 60 % chez les animaux domestiques et les rongeurs au sein des villages. L’espèce hôte, l’âge ainsi que la co-infection par un autre protozoaire sont les seules variables associées à l’infection par Cryptosporidium et Giardia dans cet écosystème tandis qu’aucune association avec une coinfection par un ordre de nématode n’a été détecté. De plus, Cryptosporidium a été détecté chez 10,5 % des lémuriens du PNR. Cette étude documente pour la première fois la présence de Cryptosporidium chez deux espèces de lémuriens du PNR. Par contre, Giardia n’a pas été détecté dans les échantillons issus de lémuriens du PNR. / Increasing human activities in the vicinities of natural habitats may facilitate the emergence and transmission of diseases between humans and domestic animals and wildlife species. We conducted a cross-sectional study investigating the prevalence of Giardia and Cryptosporidium, two ubiquitous and potentially zoonotic protozoan parasites in various populations of humans and animals from the Ranomafana National Park ecosystem (RNP), Madagascar. Fecal samples were obtained non-invasively from human volunteers, domestic animals and introduced rodents inhabiting three villages in the vicinity of the national park and from four species of free-ranging lemurs (Propithecus edwardsi, Prolemur simus, Eulemur rubriventer and Microcebus rufus) from the RNP. Samples were analyzed using the direct immunofluorescence technique. Prevalences of Giardia and Cryptosporidium were estimated and variables associated with infections by the protozoa were identified. Cryptosporidium and Giardia were detected with a prevalence of 22.9 % and 13.6 % in humans respectively. The prevalences of these two parasites varied from 0 % to 60 % in domestic animals and introduced rodents from the villages. Species, age category and co-infection with the other protozoan were significantly associated with the infection by Cryptosporidium and Giardia in this ecosystem, whereas coinfections by different helminths order were not significantly associated with Cryptosporidium or Giardia. Moreover, Cryptosporidium was detected in 10.5 % of lemurs sampled from the RNP. This study reports for the first time the occurrence of Cryptosporidium in two species of lemurs from the RNP. Giardia was not detected in fecal samples from lemurs inhabiting the RNP.

Avec le désengagement des Etats de la gestion des périmètres irrigués, les producteurs doivent gérer leur système de production dans un contexte de risques et d'incertitudes croissants. Pour cela, ils mettent en oeuvre des processus d'adaptation et les stratégies techniques de régulation de la production. Nous avons étudié ces comportements dans le cadre des conditions des systèmes rizicoles du Lac Alaotra à Madagascar. Ces stratégies s'appuient essentiellement sur les modalités d'organisation de l'espace et de conduite des systèmes de culture. Une double orientation méthodologique a été retenue pour approcher ces éléments: l'approche globale du fonctionnement des exploitations et le niveau des pratiques culturales. Une première partie s'intéresse aux réponses développées au niveau des systèmes d'exploitation. Face à d'importants besoins en paddy liés à la place de ce produit dans l'alimentation familiale et la trésorerie des ménages, les stratégies des producteurs sont centrées sur le foncier. Dans une société fortement hiérarchisée et dans un milieu marqué par l'aléa hydrique, ces stratégies de régulation interannuelles aboutissent à une forte différenciation dans l'appropriation de l'espace irrigué. Les régulations s'appuient également sur des associations entre exploitations, organisées autour d'échanges d'équipement, de foncier, de main d'oeuvre ainsi que des flux de paddy ou d'argent. La deuxième partie est consacrée à l'analyse des adaptations techniques développées, en mettant l'accent sur la phase d'implantation qui est déterminante pour le rendement du riz dans les systèmes de culture étudiés. Les producteurs privilégient une vision globale de la sole de riz et prennent en compte l'ensemble des parcelles de riz de l'exploitation, voire même du groupe d'exploitations "en entraide". Cependant les modalités d'organisation du travail conduisent à une différenciation entre des parcelles particulièrement soignées (parcelles privilégiées) et des parcelles périphériques en fonction de la maîtrise relative de l'eau et de la position de l'exploitant dans le groupe familial. Les producteurs privilégient les orientations techniques qui permettent de préserver les opportunités de choix ultérieurs. Ainsi, la comparaison entre les programmes techniques prévisionnels et les pratiques souligne l'importance des ajustements opérés. Ils concernent aussi bien des opérations techniques simples que des éléments structurants de l'itinéraire technique. Cette souplesse est permise par des ajustements mutuels dans l'organisation du travail entre parcelles et exploitations. L'intérêt des modalités d'organisation du travail sur la maîtrise de la date d'implantation est ensuite discuté dans ce contexte de risques. Ce cadre de représentation, regroupant réponses techniques et réponses foncières, permet de rendre compte du devenir des innovations dans les systèmes de culture de l'Alaotra. Enfin, des perspectives de travail pour la recherche et pour le développement sont présentées pour valoriser ces dynamiques techniques et organisationnelles dégagées.

L'urbanisation croissante dans les pays en développement s'accompagne d'une augmentation de la demande alimentaire qui pose le problème de la sécurisation alimentaire et nutritionnelle de l'approvisionnement des villes. Les systèmes maraîchers contribuent fortement à l'approvisionnement alimentaire des villes en produits frais. Ils incluent fréquemment une proportion importante de légumes feuilles. Le développement de la production de légumes, dont les légumes-feuilles, par l'agriculture urbaine est un enjeu-clé face à la croissance urbaine. Il peut être obtenu en augmentant les rendements surfaciques et/ou en augmentant les surfaces cultivées. Ce dernier point, sur lequel porte ce travail de recherche en agronomie, pose fortement question en agriculture urbaine, où l'accès à certaines ressources, dont les surfaces à cultiver, est particulièrement difficile car potentiellement concurrencé par les usages urbains. Nous analysons ici la valorisation actuelle des terrains agricoles par les espèces maraîchères recherchées par la population, en comprenant comment les agriculteurs raisonnent la localisation des différentes cultures sur le territoire de leur exploitation agricole. Puis nous évaluons les marges de manœuvre pour augmenter éventuellement ces surfaces. Nous avons mené ce travail sur des systèmes de culture maraîchers à proximité de Mahajanga (Nord-Ouest de Madagascar), grande ville malgache à forte croissance. Pour instruire cette question de recherche, nous nous appuyons sur les modèles conceptuels pour l'analyse des décisions d'assolements et successions de cultures pré-existants. La procédure proposée consiste, à partir d'enquêtes et de suivis prolongés en exploitations agricoles, à reconstituer les surfaces cultivées (dites ici développées) dans l'exploitation sous forme de réseau de contraintes, c'est à dire de relations hiérarchiques liant des variables décisionnelles. La compréhension de ces réseaux de contraintes nous permet de discuter, in fine, des marges de manœuvre des agriculteurs pour s'adapter à une demande urbaine croissante, révélée par les premiers metteurs en marché que sont localement les collectrices. D'un point de vue théorique nous avons formalisé un modèle conceptuel de constitution des surfaces cultivées en légumes feuilles. Nous avons enrichi et affiné certaines variables utilisées dans les modèles pré-existants, proposé de nouvelles variables et de nouveaux déterminants. Nos résultats ont également une portée opérationnelle, par le diagnostic des facteurs limitants de l'extension des surfaces cultivées en légumes feuilles dans ce cas d'étude. On met en évidence ici que c'est à travers deux catégories de facteurs que l'on pourrait envisager l'augmentation des surfaces cultivées dans les exploitations : l'augmentation des ressources productives (terre, eau, travail) et une modification de l'organisation de la commercialisation. On a pu mettre en évidence une diversité des marges de manœuvre entre agriculteurs pour cette expansion des surfaces. Même si ces marges de manœuvre restent faibles, nous montrons que leur compréhension à l'échelle de l'exploitation est indispensable non seulement pour évaluer les contraintes et opportunités des agriculteurs pour adopter des propositions de changement mais aussi pour raisonner le développement des cultures à l'échelle du territoire périurbain. Les résultats obtenus discutés par rapport à la littérature et les limites de l'étude, débouchent sur des perspectives scientifiques et opérationnelles. Au delà de cette expérience locale, notre posture de recherche nous semble complémentaire des méthodes utilisées par les planificateurs urbains. Son intérêt majeur est d'aider à une identification précise, en termes de constitution des surfaces cultivées, des facteurs limitant leur augmentation potentielle et des marges de manœuvre à l'échelle de l'exploitation et du territoire pour lever ces facteurs limitants.

L'objectif de cette thèse est d'explorer le rôle du capital naturel dans les stratégies de développement des pays Africains. Dans la partie 1, nous récapitulons ce que nous savons des liens entre capital naturel et développement. La partie 2 est consacrée au capital naturel dans son ensemble, à l'échelle nationale. L'objectif est de proposer un cadre d'analyse de durabilité. A travers deux cas d'étude (Madagascar et Mozambique), nous concluons sur la nécessité de mesurer l'évolution des différents stocks de capitaux des pays. Nous proposons différentes extensions de cette approche, sur le traitement du capital immatériel notamment. Dans la partie 3, nous nous focalisons sur la ressource en sol, à une échelle plus fine. D'abord, nous proposons différentes pistes théoriques pour l'analyse économique des sols. Nous entrons dans la complexité du fonctionnement de cet écosystème particulier. Ensuite, nous analysons la rentabilité sociale d'un exemple d'investissement dans ce « capital sol » : les techniques agroécologiques au lac Alaotra (Madagascar). Nous concluons sur une mise en perspective de la place de ces travaux dans le processus de décision.