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. / QC 20101102

Most urban areas of developing countries were hitherto experiencing unprecedented growth in their population, the phenomenon commonly referred to as urbanization, which in this study can be said to be the proportion of urban population relative to the total population of a region. This phenomenon has opportunities vis-à-vis challenges, whose impact on natural resources in general and water resources in particular, cannot be over- emphasized. It is within the context of these urban challenges that this study attempts to look into and possibly assess the situation in the urban and peri- urban areas of Kumasi Metropolitan Area (KMA) in Ghana, whose urbanization processes is prejudiced by this study to be increasing rapidly. The study specifically attempted to assess thechanges in the urbanization patterns and the possible future urbanization trend of the area within a specific time frame. The study also attempts to look at the causes of this urbanization, and its impact on water resources in the Area, both qualitatively and quantitatively, envisaged to be the results of socio-economic activities taking place in the Area. Finally, the study attempts to look into the measures put in place to curb these challenges. Amid paucity of data, however, the study reveals that the most single contributor of urbanization processes in the area has been migration from the countryside, and in particular from the northern part of the country. The study also reveals the fact that even though the general quality standard of some water resources is better, the largely uncontrolled socio-economic activities, coupled with the deplorable sanitary conditions in the KMA, has potential to degrade the water resources in the KMA. In addition, the study reveals that little attention is given, in terms of policy formulation to curb this urbanization processes and to protect water resources in the area.

An understanding of the impacts on freshwater systems from water management and development practices and the recognition that freshwater ecosystems are dependent on various aspects of the natural hydrological variability has given rise to a relatively new field of science commonly referred to as environmental flows. The assessment and application of environmental flows has advanced considerably in the last ten years. To coincide with the emergence and expansion of the environmental flows concept around the world, this survey study was undertaken aiming to identify people’s perceptions and interpretations of the environmental flows concept and its role in water management. It also aims to add to existing knowledge of the extent to which the concept is being applied, how it is being translated into policy and practice and the major challenges and opportunities that exist for continued understanding and implementation. The survey was distributed to a range of people representing different water-related sectors and regions around the world. A total of 272 responses representing 64 countries in the six major regions of the world was received. The responses were compiled and analysis of aspects of the respondents backgrounds as well as the questions were conducted using the computer statistical program SPSS. Representation of specific groups, particularly water user groups, and specific regions in the survey however was low, demonstrating possible limitations of the survey distribution method as well as the lack of concept awareness and application in many parts of the world. The ways in which people define and interpret the concept varied widely. The degree to which the concept was applied shows the growing recognition around the world of the need to consider the environmental water requirements when making decisions on water allocations. Despite the growing recognition many areas do not yet apply the concept. The survey allowed the opportunity for respondents to highlight what they perceived asthe major obstacles and difficulties for the concept within their respective areas. Lack of understanding among stakeholders of the socio-economic costs and benefits associated with concept implementation and a lack of political will were the two most common obstacles for the continued adoption and application of environmental flows around the world. Overall, the survey delivered promising signs for the continued evolution of environmental flows within water management. There was widespread opinion that the concept of environmental flows was an essential element in the efforts to achieve sustainable management of water resources.

L'étude des enregistrements récifaux de la dernière déglaciation est essentielle pour appréhender l'impact des variations du niveau marin et des conditions environnementales sur la croissance et l'architecture des récifs. Les forages réalisés sur les pentes externes des récifs de Tahiti lors de l'Expédition IODP 310 permettent d'enregistrer la croissance récifale durant la dernière déglaciation (entre 16000 et 8000 ans BP). Les objectifs de cette étude sont de reconstituer l'évolution de la composition biologique, de la croissance et de l'architecture des récifs post-glaciaires de Tahiti et de modéliser leur développement grâce à des analyses sédimentologiques et minéralogiques couplées aux méthodes de datations, d'imagerie et de modélisation stratigraphique. Les résultats obtenus permettent de mieux comprendre l'effet des différents paramètres environnementaux (ex. niveau marin, hydrodynamisme, flux terrigènes) sur la croissance, la morphologie et l'ennoiement de ces récifs. Ils ont aussi permis de reconstituer les paramètres de croissance des microbialithes (croûtes microbiennes) qui forment localement le constituant volumétrique majeur de ces récifs.

Le transport par voie maritime s'est développé très rapidement durant la dernière décennie. Il constitue la solution idéale pour déplacer à faibles coûts d'importantes quantités de marchandises sur de longues distances. L'accroissement de ces échanges entraine inévitablement une augmentation de la fréquentation des routes maritimes, de la densité du trafic et donc du risque d'accident et de naufrage.Les quantités impliquées lors d'un accident étant importantes, un rejet sous-marin de produit chimique issu d'une épave peut provoquer de graves conséquences environnementales et humaines. Or, les mécanismes physico-chimiques apparaissant lors du transfert du produit à la surface sont encore mal compris. Ces mécanismes dépendent de nombreux paramètres dont les propriétés physico-chimiques intrinsèques au produit et celles propres à l'environnement de l'accident.Ce travail de recherche, réalisé en collaboration entre l'Ecole des Mines d'Alès et le Cedre, s'inscrit dans l'amélioration de la compréhension du comportement d'un rejet de produit chimique liquide, flottant et soluble issu d'une épave. Cette étude expérimentale a été réalisée selon 3 points :- La phénoménologie du rejet à la brèche dont l'objectif est de quantifier le débit et les modes de rejet,- Le comportement hydrodynamique du produit libéré et son évolution lors de la remontée dans la colonne d'eau,- Le transfert de matière du produit lors de sa solubilisation dans la colonne d'eau.Pour chaque point, les résultats obtenus sont comparés à ceux prédits par les corrélations disponibles dans la littérature afin de proposer une modélisation globale des conséquences adaptée à la gestion des pollutions marines.

La séquence sédimentaire de la carotte COR0503-CL05-37PC, prélevée dans le chenal Laurentien au centre du Golfe du Saint-Laurent (48°20'N - 61°29'W, à 408 m de profondeur), a fait l'objet de plusieurs analyses géochimiques et micropaléontologiques dans le but de reconstruire les variations de la productivité pélagique et des conditions du milieu benthique dans le golfe du Saint-Laurent pendant les derniers millénaires. Les analyses géochimiques (Corg et Corg/N) et isotopiques(δ13Corg et δ15N) montrent des variations importantes de flux de matière organique, notamment une augmentation du taux de carbone organique, depuis environ 2300 ans cal. BP, que l'on estime être liée à l'augmentation de l'apport en matière organique d'origine marine. Les kystes des dinoflagellés permettent également de reconstruire une augmentation de la productivité biogénique dans les eaux de surface. Par ailleurs, plusieurs changements ont été enregistrés dans les assemblages de foraminifères benthiques calcaires. Ces changements se manifestent essentiellement par l'augmentation de l'abondance relative, vers 2000 ans cal. BP, de Brizalina subaenariensis, Globobulimina auriculata et Bulimina exilis, des espèces tolérant de faibles taux d'oxygène et des flux de carbone organique élevés. La variation de l'abondance de Nonionellina labradorica indique des changements dans l'apport des eaux du Courant du Labrador. En outre, les analyses isotopiques (δ18O) sur les tests de foraminifères benthiques Bulimina marginata, montrent des variations de la température et/ou de l'origine des eaux profondes qui sont indépendantes de la variation de la productivité pélagique et de l'augmentation de l'apport en matière organique. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Golfe du Saint-Laurent, hypoxie, dinokystes, productivité, foraminifères benthiques, géochimie, isotopes stables, Holocène.

Dans le cadre de l'étude de cas du fleuve St Laurent du réseau COMERN, l'objectif général de la thèse était de déterminer le rôle des macro invertébrés littoraux dans le transfert de méthylmercure (MeHg) dans l'écosystème du lac St Pierre. Le premier chapitre était consacré à la contribution quantitative des invertébrés non consommables («impasses trophiques») au transfert de MeHg vers les poissons. Pour cela, les concentrations en mercure total (THg) et en MeHg chez quatre groupes fonctionnels de macroinvertébrés littoraux (brouteurs, détritivores, prédateurs consommables, prédateurs non consommables) ont été mesurées. Les résultats ont montré que les prédateurs non consommables présentaient les plus fortes concentrations en THg, en MeHg ainsi que la plus forte proportion de MeHg/THg de tous les groupes fonctionnels. La charge (concentration x biomasse) de MeHg des prédateurs non consommables représentait de 10 à 36% du réservoir de MeHg des invertébrés phytophiles. Cette proportion élevée de MeHg séquestrée dans des impasses trophiques pourrait contribuer à expliquer les faibles concentrations en Hg mesurées chez les poissons du lac St Pierre. Nos résultats montrent que les organismes non consommables doivent être pris en compte dans les modèles prédictifs de contamination des écosystèmes par le Hg afin d'éviter de surestimer les quantités de MeHg biodisponibles pour les poissons. Dans le deuxième chapitre, l'objectif était de déterminer les liens entre la source de matière organique (MO) et la contamination au MeHg chez les macro invertébrés littoraux consommateurs primaires. Une approche isotopique a été appliquée pour répondre à cet objectif. Les sources autochtones (épiphytes et macrophytes) étaient majoritaires dans la MO assimilée par les consommateurs primaires, avec une proportion plus faible de MO allochtone (matières particulaires en suspension notamment). Le MeHg/THg chez les macroinvertébrés était corrélé positivement avec les proportions d'épiphytes, alors ces dernières étaient corrélées négativement avec la fraction de Hg inorganique. Cette découverte peut faire supposer que la voie d'entrée principale du MeHg dans les réseaux trophiques littoraux se situe dans les épiphytes. Les consommateurs primaires pourraient alors moduler le transfert de MeHg vers les niveaux trophiques supérieurs suivant qu'ils s'alimentent de sources de MO à forte ou à faible concentration en MeHg. Le troisième chapitre traitait de l'influence du groupe fonctionnel (brouteur, collecteur, fragmenteur, omnivore, prédateur, prédateur-hématophage, piqueur-suceur) et des variables spatiotemporelles (année, mois, station d'échantillonnage) sur la signature de δ¹⁵ N des macroinvertébrés littoraux du lac St Pierre. La station était le facteur le plus important pour expliquer les variations de δ¹⁵ N, suivie du mois d'échantillonnage et du groupe fonctionnel. Les organismes de la rive sud, très influencée par les apports d'azote inorganique agricole avaient des valeurs de δ¹⁵ N plus élevées que ceux de la rive nord qui reçoit des apports du Bouclier Canadien. La signature de δ¹⁵ N des organismes a augmenté d'environ 3‰ durant la période d'échantillonnage, de mai à septembre, soit l'équivalent d'un niveau trophique. L'enrichissement du δ¹⁵ N des herbivores aux prédateurs était en moyenne de 1.6‰, ce qui est inférieur aux 3.4‰ généralement considérés chez les organismes de la zone pélagique. Puisque le fractionnement isotopique n'est pas homogène dans tout le réseau trophique, nous conseillons d'employer des valeurs de fractionnement spécifiques aux niveaux trophiques considérés, afin de mieux reconstruire les réseaux trophiques littoraux. Dans le dernier chapitre, les rôles de l'habitat et de l'architecture des macrophytes sur la biomasse et l'abondance des invertébrés phytophiles étaient étudiés. Nous avons aussi calculé une estimation à l'échelle du lac de la biomasse de macroinvertébrés associée aux différents types d'habitats macrophytiques afin d'estimer les effets quantitatifs de changements de végétation sur les communautés de macroinvertébrés. La biomasse, l'abondance et la richesse des communautés d'invertébrés étaient plus élevées dans les habitats de macrophytes submergées que dans ceux de macrophytes flottantes et émergentes. Les macrophytes avec une architecture complexe n'hébergeaient pas significativement plus de biomasse de macroinvertébrés que celles avec une architecture plus simple. Dans le cas d'une baisse de niveau d'eau du lac St Pierre nous avons prédit que la biomasse totale d'invertébrés phytophiles diminuerait de 16% à l'échelle du lac. Dans les réseaux trophiques littoraux, il apparaît que les flux d'énergie et de MeHg ne sont pas parfaitement superposés. Premièrement, les bas niveaux trophiques constitués par les macroinvertébrés consommateurs primaires sont capables d'effectuer une modulation des flux de MeHg suivant la nature de leurs sources de MO. Deuxièmement, parmi les consommateurs secondaires une proportion non négligeable du réservoir de MeHg ne sera que peu ou pas disponible pour le transfert vers les poissons. La faible différence de δ¹⁵ N entre les consommateurs primaires et secondaires nous permet d'émettre des doutes quant à l'utilité de cet outil en tant que traceur du niveau trophique d'un organisme de la zone littorale comparé au δ¹³ C. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Macroinvertébrés, Zone littorale, Méthylmercure, Réseaux trophiques, Impasses trophiques, Isotopes stables, Milieux humides, Lac St Pierre.

The condition of the herring (Clupea harengus) in the Baltic Sea has decreased during the past 30-40 years. This decrease could be explained by different factors; (1) change in diet due to changes in zooplankton community, (2) changes in water temperature and salinity, (3) increasing nutrient inputs and (4) competition for food with other species such as sprat (Sprattus sprattus). In this study the change in condition was analysed using the Fulton’s condition index, and by looking at age and sex of the fish as well as the season and locationthe fish was caught, the differences between these factors were presented. Data from the national Swedish contaminant monitoring programme where used from four locations in the Baltic Sea and two locations at the Swedish West coast. The data was analysed using multiple regressions in R Commander. The result show that the condition, and the temporal trends in condition value, varies at different locations, with higher condition values and increasing temporal trends at the Swedish West coast, compared to the Baltic Sea with lower condition values and where three of four locations show decreasing temporal trends. The condition varied between spring and autumn caught herring as well, while age and sex showed less significant differences.

No description available.

Cette étude avait pour objectifs de reconnaître et d'étudier les grands traits morphologiques et sédimentologiques des fonds marins entre 0 et -100m de profondeur autour de la Corse, d'évaluer la dynamique sédimentaire en relation avec les conditions hydrodynamiques et de reconstituer l'évolution du littoral au cours du Quaternaire récent.<br />L'analyse de la bathymétrie a permis de découvrir une morphologie très contrastée d'un secteur à l'autre et d'aboutir à une carte géomorphologique de synthèse couvrant l'ensemble des plates-formes de la Corse.<br />Une cartographie générale homogène des sédiments superficiels des fonds marins insulaires a été dressée et une cartographie détaillée des plates-formes de la Balagne aux Agriates, et de celle des Bouches de Bonifacio, a été établie. Les différents faciès sédimentaires reconnus sont caractéristiques des sédimentations récentes des plates-formes de la Méditerranée nord-occidentale. La couverture de sédiments meubles est en général mince, et la teneur très élevée de la fraction organogène de ces sédiments traduit la faiblesse des apports terrigènes venant du continent. Cette étude montre en outre que la répartition des figures sédimentaires est intimement liée à la présence de forts courants de fond (Bouches de Bonifacio) et à l'influence prépondérante des tempêtes (Balagne).<br />Enfin, des informations nouvelles sur l'évolution du littoral de la Corse à la fin du Quaternaire ont été apportées. Les principaux paliers de la transgression flandrienne formant une séquence au niveau mondial ont été identifiés dans les fonds marins insulaires et un paléo-rivage plus ancien, à -75m, a été daté à 28 400 ± 300 ans BP au Nord des Agriates.