<p>In the scope of future population support, agricultural productivity, in particular in sub-Saharan Africa, has to increase drastically to meet the UN’s millennium development goals of eradicating extreme poverty and hunger by 2015. Water availability in the root-zone limits crop production in large parts of the developing world. As competition for fresh water increases, water of lower quality, for example saline or polluted water, is often used for irrigation. Low-cost drip systems are suitable for saline water irrigation because they effectuate a minimisation of salt accumulation, leaf burn and peaks in salt concentration. Nonetheless, all types of saline water irrigation contain the risk for causing soil salinisation. Thus, in order to achieve long-term sustainability of these systems, appropriate management strategies are needed. The choice of management practices may be influenced by local conditions such as climate, soil and irrigation water salinity. A litera-ture review showed that there is a potential for saline water irrigation in sub-Saharan Africa in water scarce areas. Low-cost drip irrigation with saline water (6 dS m-1) was successfully used to irrigate two consecutive crops of tomato in semi-arid South Africa. An integrated ecosystems model was developed to simulate long-term yield and salt accumulation in a drip-irrigated agricultural system for a range of salinities, climates and management techniques. Crop, salt and water balance data from two field experiments conducted in Israel and South Africa, respectively, were used to parameterise and test the model. Emphasis was placed on testing the usability of the model as a tool for evaluating the importance of certain plausible management options of low-cost, drip-irrigation systems. Therefore, particular focus was directed towards correctly describing soil salinity stress on plant growth and soil evaporation from a distributed (wetted and dry) surface. In addition, the model was developed to function for different climates without having to change any other parameters or variables except for the actual climatic data. Simulations were subsequently run over a 30-year period to study long-term yield and salt accumulation in the soil profile for two sites in South Africa, demonstrating the applicability of the model. Model simulations showed that high soil salinities reduced crop growth and thus increased both drainage and soil evaporation. Further, covering the soil with a plastic sheet led to a reduction of soil evaporation and a subsequent increase in both transpiration and drainage. Rainfall was crucial for the leaching of salts from the soil, and thus in regions with low levels of rainfall, a higher leaching fraction of supplied saline irrigation water has to compensate for the lack of rain. However, a high leaching fraction also causes large amounts of salt leaching, which could potentially pollute underlying groundwater and downstream ecosystems. This risk can be mitigated using mulching, which minimises non-productive water losses, thereby lowering irrigation water needs. The choice of irrigation water salinity, frequency of irrigation and soil coverage may differ between the farmer and the regional water manager due to different preferences. Furthermore, the study highlighted how environmental variables such as water use efficiency and radiation use efficiency can be used as indicators of system performance. Whereas the latter is first and foremost a general stress indicator, water use efficiency more precisely describes specific factors such as plant size, allocation patterns and evaporative demand, which will affect the exchange of carbon dioxide and water through the stomata.</p>

L'étude de l'écologie alimentaire des organismes ainsi que l'étude de la structure et du fonctionnement des réseaux trophiques, principale caractéristique de l'organisation des écosystèmes, ne sont pas aisées en environnement marin. Des méthodes indirectes d'étude ont donc été développées récemment, telles que l'utilisation de " traceurs écologiques " qui sont des paramètres (bio)chimiques mesurés dans les tissus biologiques des organismes. Sur la base du postulat " je suis ce que je mange ", les traceurs écologiques constituent des indicateurs relativement fiables du niveau trophique des organismes et/ou de leur zone d'alimentation. Dans un premier temps, l'importance de certains facteurs de variations biologiques et environnementaux des traceurs isotopiques et métalliques (mercure Hg et cadmium Cd) a été étudiée dans le Golfe de Gascogne. Dans un tel environnement marin ouvert, supportant une grande diversité biologique et subissant diverses influences, notre hypothèse de travail était effectivement que les sources de variations sont nombreuses. Cette thèse a ainsi mis en évidence qu'il était nécessaire d'intégrer différents facteurs de variations pour utiliser ces traceurs écologiques dans ce type d'écosystème, tels que le changement de la ligne de base sur un gradient côte-large pour un calcul pertinent des positions trophiques. Dans un second temps, ces outils ont été directement appliqués pour l'étude de l'écologie alimentaire de quelques espèces d'intérêt commercial, telles que la sardine, l'anchois et le bar. Ils ont ainsi révélé une relative spécialisation de la sardine sur certaines proies mésozooplanctoniques, alors que l'anchois montre d'une part une plasticité trophique plus importante sur ce compartiment planctonique, et d'autre part une plus grande flexibilité en termes de zones d'alimentation. Dans le car du bar, dont l'écologie alimentaire était jusqu'à présent très peu connue en dehors des zones côtières, le couplage des données isotopiques (révélant des informations sur le régime alimentaire sur le moyen à long terme) avec des données de contenus stomacaux (révélant des informations sur le court terme) a permis de mettre en évidence la sélectivité des individus de bars adultes sur les petits poissons pélagiques à forte valeur énergétique, lorsque ce prédateur fréquente les eaux du large. Enfin, ces traceurs écologiques ont été utilisés pour affiner la compréhension de la structure et du fonctionnement des réseaux trophiques dans le Golfe de Gascogne, et le comportement de certains contaminants tels que le Hg dans ces réseaux. Plus de 140 espèces provenant des différents réseaux trophiques de cet écosystème ont ainsi été analysées en isotopie, et 120 espèces pour leurs concentrations de Hg dans le muscle. Les traceurs isotopiques en particulier ont révélé que dans cet écosystème : 1) les mammifères marins sont un compartiment structurant des réseaux trophiques ; 2) les chaînes alimentaires sont relativement courtes ; 3) les chaînes alimentaires et les relations trophiques sont fortement organisées en "réseau" ; 4) le degré d'omnivorie est plutôt moyen dans l'écosystème, avec une tendance à l'augmentation chez les niveaux trophiques supérieurs. Ce travail de thèse a également mis en évidence une contamination en Hg plus importante dans le muscle des espèces provenant des habitats profonds du Golfe de Gascogne. Dans un contexte de besoin d'outils de suivi de l'état écologique des écosystèmes marins, et des espèces composant les réseaux trophiques en présence, cette thèse a finalement démontré tout l'intérêt d'utiliser les traceurs écologiques tant à des fins de recherches fondamentales qu'à des fins appliquées en écologie marine.

D'après de nombreux auteurs, les interactions argilo-organiques, en environnement aquatique influenceraient le devenir des matières organiques (MO) lors de leur transfert vers le sédiment. Cependant, l'implication des argiles dans les mécanismes de piégeage et de préservation des composés organiques labiles n'a jamais été démontrée. Cette étude a consisté d'une part à tester la fixation de molécules organiques sur des saponites de synthèse, de charge variable, et une montmorillonite naturelle, par des approches in vitro et in vivo en milieu marin et lacustre. Et d'autre part à éprouver la stabilité des assemblages en milieu agressif. Elle montre que le mode de piégeage est restreint à l'adsorption en surface et bordure des argiles. Aucune intercalation n'a été mise en évidence. In vitro, l'adsorption est en grande partie influencée par la nature des molécules organiques et plus spécifiquement celle de leurs groupements fonctionnels. In vivo, en présence de MO naturelles complexes, les argiles privilégient les fractions organiques peu transformées diagénétiquement. La nature et les concentrations des molécules adsorbées dépendent également des propriétés de surface des minéraux. La densité des charges cationiques induit des conflits stériques qui conduisent, dans l'environnement lacustre étudié, au piégeage sélectif des molécules aromatiques sur les argiles de basse charge. La grande stabilité des assemblages argilo-organiques, éprouvée par des attaques alcalines, indique l'existence de liaisons fortes, probablement multiples, et pérennes entre argiles et MO. En adsorbant durablement les molécules organiques, les argiles réduisent leur disponibilité aux agents agressifs dans les colonnes d'eau. A l'issu de cette étude, il ressort que les interactions argilo-organiques sont un mode de préservation à part entière, au même titre que les processus de dégradation-recondensation, de sulfuration naturelle ou de préservation sélective intrinsèque, permettant le transfert de MO métabolisables vers les sédiments.

<p>During the last few decades, coral reefs have become a disappearing feature of tropical marine environments, and those reefs that do remain are severely threatened. It is understood that humans have greately altered the environment under which these ecosystems previously have thrived and evoloved. Overharvesting of fish stocks, global warming and pollution are some of the most prominent threats, acting on coral reefs at several spatial and temporal scales. Presently, it is common that coral reefs have been degraded into alternative ecosystem regimes, such as macroalgae-dominated or sea urchin-barren. Although these ecosystems could potentially return to coral dominance in a long-term perspective, when considdering current conditions, it seems likely that they will persist in their degraded states. Thus, recovery of coral reefs cannot be taken for granted on a human timescale. Multiple stressors and disturbances, which are increasingly characteristic of coral reef environments today, are believed to act synergistically and produce ecological surprises. However, current knowledge of effects of compounded disturbances and stress is limited. Based on five papers, this thesis investigates the sublethal response of multiple stressors on coral physiology, as well as the effects of compounded stress and disturbance on coral reef structure and function. Adaptive responses to stress and disturbance in relation to prior experience are highlighted. The thesis further explores how inherent characteristics (traits) of corals and macroalgae may influence regime expression when faced with altered disturbance regimes, in particular overfishing, eutrophication, elevated temperature, and enhanced substrate availability. Finally, possibilities of affecting the resilience of macroalgae-dominaed reefs and shifting the community composition towards a coral-dominated regime are explored.</p>

Vid strömavbrott på fartyg krävs enligt SOLAS regelverk att en nödkraftkälla startar automatiskt. Världshandelsflottan använder sig idag till största delen av generatorer drivna av en fossildriven förbränningsmotor för detta. Här undersöktes möjligheten att istället använda sig av en UPS. Studien har fokuserat på frågan om det är möjligt enligt gällande regelverk, om det finns produkter på marknaden som uppfyller regelkraven samt hur kostnaderna för de två alternativen skiljer sig vad gäller inköp och underhåll i 25 år. Resultatet för kostnaderna redovisades i en livscykelkostnadskalkyl. Sett till regelverk ifrån Transportstyrelsens författningssamling samt klassificeringssällskapet DNV-GL är det tillåtet att använda ackumulatorer eller generatorer.    För att ha möjlighet att undersöka frågeställningen genom kostnadsförslag, sammanställdes en teoretisk fartygsmodell med svensk flagg. De företag som kontaktades var svenska tillverkare. Resultatet av den LCC som gjordes visade att det idag är billigare att investera i en konventionell nödgenerator. / The SOLAS regulations for merchant vessels states that in the event of loss of power, a backup power supply will start automatically. This paper investigated the possibility to replace the widely-used generator driven by a fossil-fuel powered internal combustion engine, with a UPS. Focus of the investigation included regulations concerning the use of accumulators onboard, market product range fulfilling the legal requirements and price difference based on purchase price and maintenance costs for 25 years. The cost results where compared as a Life Cycle Cost calculation. Regulations by the Swedish transport agency and the Classification DNV-GL allow the use of emergency power from accumulators or generator.   For the possibility to investigate through cost estimations, a theoretical model of a merchant vessel with Swedish flag, was set up. All companies contacted were Swedish manufacturer. The results in the LCC show the situation of today and lets us know that the most cost efficient investment is the conventional emergency generator.

Créé en 2006, l’outil Parc naturel marin (PNM) a pour objectif d’instaurer une gestion durable et participative des milieux littoraux et marins, en France métropolitaine et ultramarine. Le premier PNM créé Outre-mer a vu le jour en janvier 2010, à Mayotte. Centré sur le processus de mise en place de ce parc, ce travail de thèse a pour objectif d’interroger le caractère participatif, et à ce titre innovant, d’un tel processus, dans le domaine de la gestion de l’environnement littoral et marin. Cette problématique se décline en trois points clefs. Il s’agit d’une part de poser la question de l’identification des acteurs concernés par la mise en place de ce PNM : la mission d’étude pour la création du PNM a-t-elle réussi à prendre en compte l’ensemble de ces acteurs et la complexité des liens qui les unissent à la mer et au littoral à Mayotte ? D’autre part, il convient de questionner les méthodes de concertation utilisées par la mission d’étude et de se demander dans quelle mesure elles peuvent être ou non considérées comme innovantes ? Enfin, à partir de là, il s’agit de mettre en évidence les conditions requises pour aboutir à une réelle participation des acteurs locaux à la construction d’un projet partagé de PNM. / Created in 2006, the status of Natural Marine Park (NMP) aims to promote a sustainable and participatory management of coastal and marine ecosystems, in metropolitan France and overseas French territories. In January 2010, the first oversea NMP was launched in Mayotte. Focused on the implementation process of this NMP, this work discusses the participatory nature of this process and its degree of innovation, within the framework of marine and coastal environment management. Three key issues were examined : First, the different stakeholders involved in the project were identified in order to estimate to which extent the implementation of the NMP took them into account as well as their specific relation to the littoral and marine territories. Then, the consultation methods of the preliminary study mission were analysed to assess their degree of innovation. Finally, the mandatory conditions to achieve a genuine involvment of local stakeholders in the implementation of the NMP were pointed out.

Dans les systèmes d'aide à la décision, sont généralement à disposition des données numériques abondantes et éventuellement certaines connaissances contextuelles qualitatives, disponibles a priori ou fournies a posteriori par retour d'expérience. Les performances des approches de classification, en particulier spectrale, dépendent de l'intégration de ces connaissances dans leur conception. Les algorithmes de classification spectrale permettent de traiter la classification sous l'angle de coupes de graphe. Ils classent les données dans l'espace des vecteurs propres de la matrice Laplacienne du graphe. Cet espace est censé mieux révéler la présence de groupements naturels linéairement séparables. Dans ce travail, nous nous intéressons aux algorithmes intégrant des connaissances type contraintes de comparaison. L'espace spectral doit, dans ce cas, révéler la structuration en classes tout en respectant, autant que possible, les contraintes de comparaison. Nous présentons un état de l'art des approches spectrales semi-supervisées contraintes. Nous proposons un nouvel algorithme qui permet de générer un sous-espace de projection par optimisation d'un critère de multi-coupes normalisé avec ajustement des coefficients de pénalité dus aux contraintes. Les performances de l'algorithme sont mises en évidence sur différentes bases de données par comparaison à d'autres algorithmes de la littérature. Dans le cadre de la surveillance de l'écosystème marin, nous avons développé un système de classification automatique de cellules phytoplanctoniques, analysées par cytométrie en flux. Pour cela, nous avons proposé de mesurer les similarités entre cellules par comparaison élastique entre leurs signaux profils caractéristiques. / In the decision support systems, often, there a huge digital data and possibly some contextual knowledge available a priori or provided a posteriori by feedback. The performances of classification approaches, particularly spectral ones, depend on the integration of the domain knowledge in their design. Spectral classification algorithms address the problem of classification in terms of graph cuts. They classify the data in the eigenspace of the graph Laplacian matrix. The generated eigenspace may better reveal the presence of linearly separable data clusters. In this work, we are particularly interested in algorithms integrating pairwise constraints : constrained spectral clustering. The eigenspace may reveal the data structure while respecting the constraints. We present a state of the art approaches to constrained spectral clustering. We propose a new algorithm, which generates a subspace projection, by optimizing a criterion integrating both normalized multicut and penalties due to the constraints. The performances of the algorithms are demonstrated on different databases in comparison to other algorithms in the literature. As part of monitoring of the marine ecosystem, we developed a phytoplankton classification system, based on flow cytometric analysis. for this purpose, we proposed to characterize the phytoplanktonic cells by similarity measures using elastic comparison between their cytogram signals.

La nucléation hétérogène de la glace est un processus, entre autres, qui concerne les phénomènes complexes de l'Atmosphère terrestre, cependant son impact est déterminant pour les propriétés et le temps de vie des nuages : ce processus affecte l'épaisseur optique et la durée de vie des nuages en phase mixte et froide et il est responsable d'une proportion significative des précipitations à l'échelle mondiale. La nucléation hétérogène de la glace est liée à la présence de particules d'aérosol spécifiques, nommées noyaux glaçogènes (acronyme INP depuis l’anglais), avec la propriété de réduire l’énergie de seuil exigée pour la formation des cristaux de glace, et dont le rôle est influent pour des températures de nuage >-38 °C. Dans les dernières décennies, des avancements significatifs ont été faits dans la description des noyaux glaçogènes, cependant leur compréhension reste incomplète et ceci influence les incertitudes sur les estimations de forçage radiatif dans les modèles climatiques. Il manque un grand nombre d’observations sur les distributions et propriété des 'INP' à l’échelle globale, spécialement en région éloignée. Dans la première partie de cette thèse, sont présentées des mesures de noyaux glaçogènes faites à l'Observatoire Climatique Italien "O. Vittori" sur la Montagne Cimone (2165 m au-dessus du niveau de la mer), pendant le printemps 2014 et l’automne 2015, sous les projets Bacchus et Air Sea Lab. Pour la première fois des mesures de INP hors ligne, reliés à un site de haute altitude du bassin méditerranéen sont présentées. Pendant la période du 19 au 29 mai 2014, une autre campagne a eu lieu en parallèle à la station San Pietro Capofiume, un site rural de basse altitude dans la Vallée du Po. Pendant quelques jours, les deux campagnes ont été concernées par un phénomène de Transport de Poussière Saharienne, qui a été enregistré simultanément dans la station de bas et de haute altitude. Nous avons examiné la concentration atmosphérique de INP activés à travers une congélation par condensation de vapeur (à -18°C et au-dessus de la pression de vapeur saturante). Dans la deuxième partie de cette thèse, sont présentées les observations qui ont été menées pendant la campagne arctique Parcs-Maca, dans la période de transition entre la nuit polaire et le jour polaire. Pour la première fois on reporte la caractérisation des propriétés glaçogènes et physiques/chimiques de l’aérosol marin primaire Arctique, dans une approche de génération contrôlée en laboratoire, qui a été combinée à une expérience de mesocosm. Le but de l'expérience de mesocosm était d'adopter une approche pluridisciplinaire afin d’étudier l'effet de la pollution marine sur les émissions marines. Nous avons trouvé une diminution modérée mais significative de la concentration de noyaux glaçogènes dans l'eau de mer polluée (par rapport à l'eau de mer du contrôle) pour des noyaux glaçogènes actives en congélation par immersion entre -8.5 et -19 °C. En ce qui concerne le spray marin, nos mesures indiquent une relation parmi les INP actifs à des températures chaudes (en congélation par immersion et au-dessus de -15 °C) et un enrichissement du Calcium détecté dans les filtres PM1 (suivi par un apparent épuisement du Chlorure). Sur la base de nos observations et des résultats publiés en littérature, quelque indication a été suggéré sur la nature de ces noyaux glaçogènes marins. En conclusion, les mesures effectuées dans cette thèse fournissent des nouvelles informations sur les concentrations de noyaux glaçogènes pour des particules d’aérosols en régions éloignées (un observatoire à haute altitude dans la région méditerranéenne centrale) et par rapport à une source spécifique (le spray marin Arctique). / Heterogeneous ice nucleation is one element inside the overall complexity of the Earth's atmosphere, however, it has a profound impact on our representation of cloud properties: this process affects the optical thickness and lifetime of mixed-phase clouds and cirrus clouds, and it is responsible for a significant proportion of precipitations formed globally. Heterogeneous ice nucleation is related to the presence of specific aerosol particles, named ice nuclei particles (INP), with the unique ability of lowering the energy barrier required for the formation of ice crystals, especially where cloud’s temperatures are >-38 °C. In the last decades, significant advancements have been made to the fundamental understanding of ice nucleation, however the lack of knowledge on the cloud ice phase still contributes to major uncertainties in climate model prediction of radiative forcing. This is partly due to limited observational data quantifying INP distributions and properties all over the world, especially in remote locations. In the first part of this thesis, field observations of ice nucleating particles have been performed at the Italian Climate Observatory “O. Vittori” on Mountain Cimone (2165 m above sea level), in the spring 2014 and autumn 2015, within the Bacchus and Air Sea Lab projects. For the first time we report the results of offline INP measurements, performed at a high altitude site within the Mediterranean basin. In the period 19-29 May 2014, a parallel campaign took place at the low-altitude station San Pietro Capofiume, a rural site in the Po Valley. The two campaigns were concerned, for a few days, by a Saharan Dust transport Event, which was recorded simultaneously at the high and the low-level station. We investigated the ambient number concentration of INP under condensation freezing activation mechanism (at -18 °C and above water saturation). In the second part of this thesis, we present the observations that were performed during the Arctic campaign Parcs-Maca, in the period of transition among the polar night and the polar day. We could characterise for the first time the ice nucleating and physical/chemical properties of the Arctic Primary Marine Aerosol, in a laboratory-controlled generation approach, that was combined to a mesocosm experiment. The aim of the mesocosm experiment was to adopt a multidisciplinary approach to study the effect of marine pollution on marine emissions. We found a moderate but significant decrease of the ice nuclei concentration in the polluted seawater (with respect to the control seawater) recorded in the freezing range between -8.5 and -19 °C and activated through immersion-freezing. Within the seaspray our measurements have indicated a relation among INP active at warm temperature (above -15 °C through immersion-freezing) and a calcium enrichment detected in PM1 filters (and followed by an apparent Chloride depletion). On the basis of our observations, and the results reported from other studies, a few suggestions on the nature of these marine ice nuclei have been suggested. In summary, the measurements made for this thesis provide new information on the concentrations of ice nuclei in ambient aerosol particles in remote regions (a high-altitude observatory in the central Mediterranean region) and in relation to a specific source (the Arctic sea spray).

RésuméUne série de sondages continentaux (FZ4, FZ5, et SZY) ont été collectés dans la plaine de Fuzhou et dans la montagne de Ningde. Les trois enregistrements ont permis de reconstituer et ainsi de comprendre l'évolution de la végétation ainsi que d'évaluer l'impact de la mousson est-asiatique et les changements du niveau marin sur les environnements du quaternaire récent. Ma thèse donne un aperçu de la végétation passée et des changements paléoclimatiques au cours des 50000 dernières années. Pour les derniers millénaires je me suis aussi intéressé aux activités humaines préhistoriques et leur relation avec les changements de l'environnement local durant l'Holocène. Dans cette thèse, j'ai utilisé une approche multidisciplinaire incluant principalement la palynologie, la sédimentologie, le paléomagnétisme et la micropaléontologie pour reconstituer les environnements passés.L'enregistrement palynologique SZY issu d'une tourbière subalpine couvre les 50000 dernières années en continu. Les diversité de la flore et des changements forestiers au cours des 50 dernières millénaires permettent de reconstituer l'évolution de la mousson régionale dans le sud-est de la Chine. Les changements climatiques estimés par un indice de mousson saisonnier, la température et les précipitations mensuelles ont été quantitativement reconstruits.Les assemblages polliniques pendant la période entre ca. 50 et 30,4 ka cal BP, correspondant au stade isotopique marin (MIS) 3, sont caractérisés par une forte abondance de pollen arboricole, principalement subtropicaux Quercus, Castanopsis/Lithocarpus avec des taxons tempérés de montagne à feuillage caduque tels que Fagus et Alnus et accompagné de quelques conifères mésiques de montagne telles que les Taxodiaceae et Tsuga. Une telle composition de l'écosystème suggère que le MIS 3 était plutôt humide avec une forte mousson d'été. L'insolation d'été élevée peut avoir entraîné une intensification de la mousson au cours de cette période et a donc contribué au maintien d'un tel écosystème subtropical. Une expansion progressive des taxons arborés feuillus, qui a remplacé les taxons subtropicaux à feuillage persistant pendant la période du dernier maximum glaciaire (LGM) (de ca. 30,4 à 11,8 environ cal ka BP), indique que le climat est devenu beaucoup plus frais que lors du MIS 3. Cet intervalle froid se produit entre ca. 21 et 17 cal ka BP lorsque la savane arbustive a augmenté et la forêt de feuillus a diminué rapidement. Cet événement est également marqué par la concentration de pollen qui montre des valeurs faibles au cours du dernier maximum glaciaire. Ceci est probablement lié à un paysage ouvert ou semi-ouvert sous un climat plus sec et plus froid que durant le MIS 3. En comparaison avec les études des isotopes de l'oxygène (δ18O/δ16O) issues de spéléothèmes et ses carottes de glace du Groenland, plusieurs événements climatiques rapides pourraient être reconnues tels que le Dryas récent et l'interstade Bølling-Allerød qui ont marqué la fin de la dernière période glaciaire. Au cours de l'Holocène, la forêt sempervirente est restaurée rapidement. Le groupe arboré à feuillage persistant est devenu plus élevé que celui à feuilles caduques à environ 8000 cal BP. Ceci reflète un renforcement de la mousson d'été. Deux événements rapides semble être enregistré à ca. 8,2 cal ka BP et 5 cal ka BP, probablement causé par des événements de refroidissement au cours de l'Holocène. Dans le tronçon inférieur de la rivière Min, l'étude interdisciplinaire de deux enregistrements révèlent que l'environnement sédimentaire dans la plaine de Fuzhou a connu des cycles de sédimentation à plusieurs reprises au cours de l'Holocène. La première transgression marine dans a eu lieu aux alentours de ca. 9000 cal yr BP, et a atteint son plus haut niveau entre ca. 7000 et 4000 cal yr BP. La granulométrie et l'analyse des diatomées ainsi que les datations 14C AMS permettent de décrire la transgression marine et / AbstractA series of sediment cores (FZ4, FZ5, and SZY) were collected in Fuzhou plain and Ningde mountain area. The three cores, located respectively in the near coast basins and mountains, are well suited for understanding the evolution of vegetation and the impact of the East Asian monsoon and sea level changes on the Quaternary environments. My thesis provides insight into regional palaeovegetation and palaeoclimatic changes over the last 50000 years, as well as an investigation of the prehistoric human activities and their relationship with local environmental change during the Holocene. In this thesis, I have used a multidisciplinary approach including palynology, sedimentology, paleomagnetism and micropaleontology to reconstruct the past environments. The SZY pollen record from a subalpine peat bog covers the past 50,000 years continuously. The diverse flora and forest changes during the last 50 ka indicate regional monsoon evolution in subtropical southeastern China. The climate proxies such as seasonal monsoon index, monthly temperature and precipitation were quantitatively reconstructed.The pollen assemblage during the period ca. 50-30.4 cal ka BP, roughly corresponding to Marine Isotope Stage (MIS) 3, was characterized by high abundance of arboreal pollen, mainly subtropical evergreen Quercus, Castanopsis/Lithocarpus mixed with temperate mountain deciduous broad-leaved trees such as Fagus, Alnus and accompanied with some mountain mesic conifers such as Taxodiaceae and Tsuga. Such ecosystem composition suggests that MIS 3 was rather wet with strong summer monsoon. The high summer insolation may have caused an intensification of the summer monsoon during this period and thus helped maintaining such subtropical ecosystem.A gradual expansion of deciduous broad-leaved taxa which replaced the subtropical evergreen ones during the Last Glacial Maximum (LGM) period (ca. 30.4-11.8 cal ka BP), indicates that climate became much cooler than during MIS 3. The coldest interval occurs during the interval ca. 21-17 cal ka BP, when the shrubby savanna increased and the broadleaved forest rapidly declined. This event is marked also in the pollen concentration which show low values during the LGM. This is probably related to an open or semi-open landscape under a colder and dryer climate than during MIS 3. In comparison with regional oxygen isotope data (δ18O/δ16O) from speleothems and Greenland ice cores, several rapid climate events could be recognized, for instance the Younger Dryas and the Bølling-Allerød interstadial that marked the final stages of the last glacial period. During the Holocene, the evergreen forest restored rapidly. The evergreen pollen group became higher than the deciduous one at around 8000 cal yr BP, reflecting the strengthening of the Summer Monsoon. Two sharp events occurred at ca. 8.2 cal ka BP and ca. 5 cal ka BP, probably caused by cooling events during the Holocene.In the lower reach of Min River, the interdisciplinary study of two cores reveal that the sedimentary environment in Fuzhou Plain experienced several sedimentation cycles during the Holocene. The marine transgression into Fuzhou basin took place in around ca. 9000 cal BP, and reached its highest sea level at 7000-4000 cal BP. Grain-size and diatom analysis and AMS dating allow to depict the marine transgression and reconstruct its timing. Pollen analyses support the warm subtropical climate during the Mid-Holocene with dense forest dominated with evergreen broadleaved taxa. The optimal climate and the formation of marine estuary during the high-stand of the sea level were in favor of the development of the Neolithic culture (mainly Tanshishan Culture between ca. 6800-4500 cal yr BP) where the fishing and hunting were the main economic lifestyles.The sedimentological results show that the retreat of the coastline took place during the late Holocene. This is indicated by a layer of tidal peat dated around ca.1900 cal yr

Les échantillons archivés dans les banques d'échantillons de l’environnement (Environmental Specimen Banks en anglais, ESB) sont, parmi les échantillons disponibles pour effectuer des recherches sur l'environnement, les mieux caractérisés géographiquement et issues de longues séries chronologiques. Le mercure (Hg) est un métal lourd hautement toxique et très répandu qui reste l'un des contaminants majeur de l'environnement; les ESB ont joué un rôle de premier plan dans les recherches effectuées sur ce dernier. Ce travail de thèse résume et discute dans un premier temps les modes d’emplois classiques des ESB pour l'étude du mercure dans les écosystèmes aquatiques. Une étude, issue du projet “Seabird Tissue Archival and Monitoring Project” (STAMP), est ainsi présentée pour illustrer comment les œufs d'oiseaux marins peuvent être utilisés pour surveiller les concentrations en Hg environnemental dans les écosystèmes marins subarctique et Arctique. Ce travail présente également un panel d’échantillons archivés dans les ESB du monde entier ; ces échantillons étant estimés comme les plus robustes, fournissent une ressource précieuse pour mener des recherches dans le domaine émergent de la chimie des isotopes stables de mercure. Les signatures isotopiques de fractionnement du mercure sont utilisées pour la répartition des sources et le traçage du cycle biogéochimique du Hg. Ceci est illustré par les résultats de deux études effectuées sur des œufs d'oiseaux marins d’Alaska archivés. Etant donné que les recherches sur les isotopes stables du mercure continuent d'évoluer, les ESB peuvent fournir une source d’échantillons robuste et économique pour élargir et diversifier l'inventaire des mesures des isotopes de Hg, et être utilisées pour développer et tester des hypothèses. Les échantillons archivés dans les ESB sont disponibles à des collaborateurs externes afin d'effectuer des recherches à fort impact, et devraient être pleinement exploités pour répondre aux nouvelles préoccupations environnementales. / The specimens archived in Environmental Specimen Banks (ESBs) are among the longest time-series, most geographically robust, and highest integrity samples available for performing environmental research. Mercury (Hg) is a highly toxic and ubiquitous heavy metal that remains one of the world’s most prominent environmental contaminants, and ESBs have played a prominent role in Hg research. We review and discuss some of the ways in which ESBs have traditionally been used to study Hg in aquatic ecosystems, and show an example of how seabird eggs from the Seabird Tissue Archival and Monitoring Project (STAMP) are used for monitoring environmental Hg concentrations in subarctic and Arctic marine ecosystem. We also highlight some of the most robust sample sets archived in ESBs worldwide, which provide a valuable resource for conducting research in the emerging field of Hg stable isotope chemistry. Signatures of Hg isotope fractionation are used for source apportionment and for tracing biogeochemical cycling of Hg. We present results from two additional studies in Alaska that show how banked seabird eggs can be used for each of these purposes. As the research surrounding Hg stable isotopes continues to mature, ESBs can provide a robust and economical sample archive to expand and diversify the inventory of Hg isotope measurements, and be used to develop and test hypotheses. Samples archived in ESBs are available for request by external collaborators in order to perform high impact research, and should be fully utilized to address emerging environmental concerns.