Cette thèse traite de la gestion économique des pêcheries internationales et du rôle crucial de l’incertitude sur l’avis scientifique dans le processus de gestion. Dans un premier temps, nous introduisons une revue de la littérature abordant la gestion optimale des stocks de poissons pour différents types d’incertitude intervenant tout au long du cycle de gestion. Nous établissons un parallèle entre la définition de règles de contrôle des captures par une approche empirique et les solutions issues des modèles bioéconomiques. En distinguant six classes d’incertitude, nous identifions des règles génériques de contrôle et leurs incidences au regard du principe de précaution. Nous évaluons ensuite la stratégie de gestion optimale du stock Est de thon rouge de l’Atlantique (Thunnus thynnus). A l’aide d’un modèle structuré en âge proche de celui utilisé par l’Organisation Régionale des Pêches, nous analysons la trajectoire d’exploitation consistant à maximiser la valeur actuelle nette des prises. Nos résultats indiquent que l'adoption d'une politique fondée sur le rendement économique maximum pourrait atteindre à la fois les objectifs économiques et de conservation du stock, même en présence d’incertitudes quant à la connaissance de la biomasse. Finalement, nous abordons la question de la coopération dans la gestion du thon rouge à l’aide d’une approche économique expérimentale. Nous étudions la coordination des exploitants suite à l’introduction de points de basculement incertains. En adoptant une représentation stylisée de la gestion du stock, nous montrons que la menace d'un changement de régime favorise la coopération et une exploitation plus précautionneuse du stock. / This PhD thesis is concerned by the economic management of internationally shared fisheries and the key role of uncertainty in the management process of fishery resources. First, we review the literature on the optimal management of fish stocks for different types of uncertainty occurring throughout the management process. We draw a connection between the definition of harvest control rules that are empirically determined and feedback solutions from bioeconomic models. We discuss six sources of uncertainty and determine the corresponding generic harvest control rules and their relative precautionary approach. Secondly, we evaluate the optimal management for the Eastern Atlantic Bluefin tuna stock (Thunnus thynnus). With an age-structured model similar to the current stock assessment models defined by the Regional Fishery Management Organisation, we analyse the exploitation path maximising the net present value of the fishing rent. Our results indicate that adopting a new management policy based on maximum economic returns could meet both conservation and economic objectives, even in the presence of stock measurement uncertainty. Finally, we address the issue of cooperation in the management of Atlantic Bluefin tuna by using an economic experimental approach. Building our experiment on a stylised representation of Bluefin tuna management, we show that the threat of a regime shift fosters more cooperative outcomes and a more precautionary management of resources.

L'économie de la région du Moyen-Orient dépend fortement de l'agriculture comme source de nourriture et de revenus. Ces pays ont lancé des politiques agricoles qui préconisent l'intensification de leurs systèmes de production. Ces politiques encouragent une plus grande utilisation des intrants subventionnés et l'achat de la production agricole à des prix subventionnés. La méthodologie de ce travail a consisté à commencer par un sondage complet sur les exploitations agricoles suivi d'une analyse par grappes pour aider à identifier et évaluer la diversité des systèmes agricoles dans la région et leurs performances. Ensuite, proposer des scénarios de variations de la disponibilité et des prix de l'eau, des prix du marché des produits agricoles et des primes accordées aux agriculteurs afin de tester la vulnérabilité des systèmes de culture actuels aux chocs. Et enfin, construire un modèle bio-économique pour aider à capturer les indicateurs de résilience des systèmes agricoles dans la région. Baalbek-Hermel, dans la partie nord de la vallée de Bekka au Liban, a été choisi pour être représentatif en raison du fait qu'il s'agit de la zone la plus désertification dans le pays et l'une de ses zones agricoles les plus pauvres. Il a des conditions biophysiques variées / mosaïques, avec une forte fluctuation des précipitations. L'intensification de l'agriculture dans la région a commencé délibérément dans les années 1970. L'enquête au niveau de la ferme a été effectuée en choisissant d'abord les fermes représentatives: un échantillon de 97 agriculteurs sur 486 ont été sélectionnés et ont reçu un questionnaire quantitatif contenant des questions fermées couvrant le profil socioéconomique du fermier, les pratiques agricoles, la production, les coûts engagés et l'accès au marketing stratégies. Estimation de la quantité d'eau d'irrigation par culture, puisque l'eau d'irrigation est distribuée aux exploitations par heure ou par superficie, et non par le volume d'eau appliqué. Pour estimer la quantité d'eau d'irrigation appliquée par culture et, par la suite, son coût, initialement exprimé en zone ou en temps, deux étapes de calcul ont été définies: cartographier les systèmes spatiaux de distribution d'eau dans la zone d'étude et estimation du débit d'eau pour chaque source de l'eau d'irrigation.Pour classer les différentes exploitations dans la zone d'étude selon leurs modèles de culture, une analyse de composante principale (ACP), suivie de Classification ascendante hiérarchique (CAH) a été effectuée. La typologie de la ferme a ensuite été suivie d'une analyse de sensibilité pour déterminer dans quelle mesure les revenus agricoles étaient sensibles aux prix et aux variations de subvention. L'analyse effectuée visait à évaluer, pour chaque type de ferme, la perte de revenu, mais aussi la perte de productivité en réponse à la suppression des subventions pour chaque culture (blé, raisin et pomme de terre), ou à l'augmentation des prix de l'eau d'irrigation en afin de réduire sa consommation. Enfin, des scénarios de vulnérabilité ont été définis, composés principalement de quatre éléments: horizon temporel, échelle spatiale, forces d'entraînement externes, et indicateurs / variables intermédiaires. Le modèle bio-économique récursif dynamique, est développé pour évaluer les scénarios et calculer les indicateurs de résilience. Nos résultats ont montré que les voies d'intensification ont conduit à cinq types différents de systèmes agricoles. Bien que ces types de cultures suivent des trajectoires différentes, ils atteignent toujours des revenus similaires avec différents impacts environnementaux potentiels. Cette étude montre que l'intensification de l'agriculture a permis aux agriculteurs d'augmenter leurs revenus, mais souvent au détriment de la dégradation de l'environnement. Cependant, cette amélioration reste très dépendante des niveaux de soutien direct ou indirect accordés aux agriculteurs. / The economy of the Middle East relies heavily on agriculture as a source of food and income. These countries have initiated agricultural policies that advocate the intensification of their production systems. These policies encourage greater use of subsidized inputs and the purchase of famers’ production at subsidized prices compared to international market prices. The methodology of this work was to start with comprehensive farms survey followed by a cluster analysis to help identify and assess the farming systems diversity in the area and their performances. Then to propose scenarios of variations in water availability and prices, market prices of agricultural produce, and premiums given to farmers for the purpose of testing the vulnerability of the current cropping systems to shocks. And finally to construct a bio-economic model to help capturing the resilience indicators of the farming systems in the area. Baalbek-Hermel, in the northern part of the Bekka Valley in Lebanon, was selected to be representative for Lebanon as well as the MENA region due to the facts that it is the most desertification prone area in country and one of its poorest agricultural areas. It has diverse /mosaic biophysical conditions, with high fluctuation in rainfall. Agricultural intensification in the area started deliberately in 1970. Survey at the farm level was conducted by first selecting representative farms: a sample of 97 farmers out of 486 were selected and given a quantitative questionnaire containing closed questions covering the farmer’s socio-economic profile, farming practices, production, costs incurred, and marketing access strategies. Estimation of amount of irrigation water per crop followed since irrigation water is distributed to farms on a per hour or per area basis, and not based on the volume of water applied. To estimate the amount of irrigation water applied per crop, and subsequently its cost, which is initially expressed as area or time, two calculation steps were defined: mapping the spatial water distribution systems in the study area, and estimation of water flow for each source of irrigation water. To classify the different farms in the study area according to their cropping patterns, a principal component analysis (PCA), followed by Hierarchical Ascendant Classification (HAC) was performed. The farm typology was then followed by a sensitivity analysis to investigate the extent to which farm incomes, in the study region, were sensitive to prices and subsidy variabilities. This includes sensitivity to allocated premiums or/and product price, and irrigation water prices, taking into consideration farming system diversity in the region. The analysis carried out was intended to assess, for each farm type, income loss, but also productivity loss in response to the suppression of subsidies for each crop (wheat tobacco, grape, and potato), or to the increase in irrigation water prices in order to reduce its consumption. Finally, scenarios for vulnerability were defined, which were composed of mainly four components: time horizon, spatial scale, external driving forces, and indicators/intermediate variables. The dynamic recursive bio-economic model was developed to assess the scenarios and calculate the resilience indicators. Our results showed that intensification pathways led to five different types of farming systems, except for conventional extensive cereal farms. Although these farming types follow different trajectories, they still achieve similar incomes with different potential environmental impacts. Beyond the results obtained at study zone level, this study shows that the intensification of agriculture has allowed farmers to increase their incomes, but often at the cost of environmental degradation. However, this improvement remains very dependent on direct or indirect support levels granted to farmers.

Les aménagements hydro-agricoles de la vallée du fleuve Niger se dégradent à cause des externalités négatives des activités agropastorales d’amont. A ces externalités on ne peut pas appliquer la taxe pigouvienne parce qu’elles sont diffuses, difficiles à évaluer en termes monétaires. Par contre, elles peuvent être maitrisées par des aménagements antiérosifs,lesquels ne sont pas spontanément adoptés par les agro-éleveurs. Le mécanisme de paiement pour des services environnementaux a été proposé pour inciter les pratiques antiérosives au niveau local entre agro-éleveurs pauvres situés en amont et riziculteurs dégageant des surplus rizicoles et situé en aval. Dans ce contexte, les paiements pour des services environnementaux sont-ils des outils incitatifs efficaces. Pour analyser cette problématique, tous les flux agronomiques et économiques ont été modélisés. Des scénarii ont été simulés afin d’évaluer la faisabilité et l’efficacité des mécanismes de paiements pour des services antiérosifs. Les simulations suggèrent que le mécanisme de paiement est intéressant. Les paiements permettent une meilleure redistribution des bénéfices et une réduction de la pauvreté. Tous les usagers sont gagnants. Les uns subventionnent les aménagements antiérosifs et les autres les adoptent. Ils créent des services antiérosifs qui améliorent la durabilité des ressources et une amélioration des revenus des exploitants. / The irrigation schemes of the River Niger valley are degrading because of the negative externalities of the agropastoral activities in upstream. To these externalities, we cannot apply the Pigouvian tax because they are diffuse and difficult to be assessed in money terms. Conversely, they can be mastered by erosion control, but that are not spontaneously adopted by agropastoralist. Thus, the mechanism of payment for environmental services has been proposed to study and analyze the possibility for production a sustained services of control erosion at the local level between poor agropastoralists and rice growers who realize production surpluses. Payments for environmental services are incentive tools, which are original and effective in producing sustained services. Flows of agricultural and economic interests have been modeled. Many scenarios have been simulating in order to assess the feasibility and effectiveness of payment mechanisms for erosion control services. The simulations show that the mechanism of payment was interesting between local users. The payment has made a better redistribution of profits and has alleviated poverty. All users are winners. Some users subsidize for an anti-erosion and other users have adopted them. They have created a sustainable anti-erosion service that has supported a more sustainable management of resources and has improved farm incomes.

Les invasions biologiques sont aujourd'hui un enjeu majeur en termes de biodiversité et de bien-être. Qu'il s'agisse de prévention ou de limitation des dommages, la gestion des invasions biologiques présente les caractéristiques d'un bien public et, comme telle, relève de l'analyse coût-avantage. Dans cette optique, la thèse traite du problème du contrôle d'une espèce invasive dénuée de valeur marchande entrant en compétition spatiale avec une espèce native exploitée commercialement. La première partie propose un modèle bioéconomique théorique représentant l'interaction entre les deux espèces et la contribution des exploitants à la diffusion de l'invasion, dans lequel les variables de commande sont les efforts de prélèvement sur chaque espèce et la fonction-objectif est la rente de ressource de l'espèce native diminuée du coût de contrôle de l'espèce invasive. L'analyse du modèle à l'équilibre débouche sur une alternative radicale entre quasi-éradication et laisser-faire face à l'invasion. L'optimisation dynamique du modèle montre ensuite qu'il existe une trajectoire conduisant à un état stationnaire optimal combinant l'exploitation rentable du stock natif et la stabilisation de l'invasion à un niveau intermédiaire. Cet état existe si les coûts unitaires de l'effort de pêche du stock natif et de l'effort de nettoyage des zones envahies, les coefficients de dispersion naturelle et anthropique de l'espèce invasive, et le taux d'actualisation ne sont pas trop élevés. Cet état peut être atteint si le niveau d'invasion initial n'est pas trop important. La seconde partie est consacrée au cas d'étude de l'invasion de la pêcherie de coquille Saint-Jacques de la baie de Saint-Brieuc par la crépidule. L'analyse coût-avantage du cas de la baie de Saint-Brieuc s'effectue à l'aide d'un modèle structural d'exploitation de la coquille Saint-Jacques couplé à un modèle d'invasion spatiale binaire, à partir desquels un programme de contrôle de l'invasion est étudié.

Le niveau trophique moyen des espèces débarquées par les flottilles françaises du Golfe de Gascogne a baissé depuis 30 ans suivant en cela les observations de Daniel Pauly au niveau mondial. Les effets des déterminants écosystémiques, institutionnels et économiques de cette baisse sont étudiés par deux approches complémentaires d'analyse de séries temporelles et d'interprétation des phénomènes grâce à un modèle bio-économique. Les grands facteurs susceptibles d'interagir avec l'exploitation de 1973 à nos jours ont été analysés. L'étude à court terme des productions et de la productivité de trois grandes flottilles de chalutiers sud bretonnes a montré que celles-ci s'adaptent selon leurs spécificités aux contraintes imposées par les stocks ou les prix. Dans le cadre plus global de l'analyse agrégée des débarquements provenant de la zone maritime du golfe ou de la façade de l'Atlantique Nord-est, on met en évidence les liens entre l'évolution de la structure des débarquements et celle des facteurs biologiques ou économiques, révélant notamment l'augmentation des débarquements d'espèces pélagiques. On observe qu'il existe un lien entre les prix des importations et celui des débarquements français, ce lien dépendant du type de marché de poisson étudié. Un modèle bio-économique, basé sur les hypothèses de Gordon Schaefer élargies à un système proie prédateur ou de compétition, montre les effets à long terme produits par les changements du progrès technique, du type de régulation et du prix d'équilibre sur la structure des débarquements, certains d'entre eux expliquant le changement structurel des débarquements observé dans le Golfe.

La nécessité d'une approche intégrée des pêches est actuellement largement affirmée, notamment par la FAO, en particulier dans le contexte des pêcheries artisanales tropicales. Ces pêcheries à petites échelles, souvent multi-spécifiques sont très importantes en termes d'emploi et de production, y compris pour la sécurité alimentaire. Néanmoins ces pêcheries et la biodiversité exploitées sont souvent marquées, d'une part, par le manque de données rendant difficile leur gestion dans le cadre d'une approche écosystémique, d'autre part, par la complexité des systèmes écologiques et économiques sous-jacents incluant interactions trophiques et techniques.Cette thèse contribue à la mise au point d'outils bioéconomiques adaptés aux petites pêcheries tropicales dans la perspective d'une gestion durable des pêches fondée sur l'approche écosystémique. Dans cette perspective, la pêcherie côtière en Guyane Française constitue un cas d'étude particulièrement fécond. La thèse propose ainsi des évaluations multi-critères, des modèles bioéconomiques complexes et des scénarios de gestion viable pour cette pêcherie.Dans un premier temps l'analyse statistique multi-variée suggère un statut global satisfaisant de la pêcherie en termes de durabilité. Cependant des différences de performance sont notées au sein de la pêcherie, notamment au niveau des zones frontalières. Aussi des améliorations dans le mode de gestion sont proposées. Ensuite, à travers la modélisation bioéconomique, les projections des différents scénarios de pêche montrent qu'à long terme le niveau d'exploitation actuel peut ne pas être en adéquation avec la future augmentation de la demande locale et qu'une perte de biodiversité peut avoir lieu. Un scénario dit de « co-viabilité » conciliant des objectifs à la fois écologique, économique et social, avec une probabilité de réalisation satisfaisante, est mis en exergue. Enfin, la comparaison des comportements optimaux en situation coopératif et non coopératif, montre dans quelle mesure la viabilité est favorisée quand les acteurs coopèrent. Au-delà du diagnostic apporté pour le cas d'étude, la méthode utilisée s'avère prometteuse dans le contexte des petites pêcheries tropicales, tandis que l'approche de « co-viabilité » permet de trouver les modalités d'exploitation dans le cadre de compromis entre durabilité écologique et socio-économique, ce que les principes de gestion halieutiques traditionnels ne permettent généralement pas. / The need for an integrated approach to fisheries is now widely affirmed, including the FAO, in particular in the context of tropical artisanal fisheries. These small-scale fisheries, often multispecies are very important in terms of production, employment and food security. However these fisheries and the exploited resources are often characterized by a lack of data making difficult their management within an ecosystem approach, and by the ecological and economic system complexities including trophic and technological interactions.This thesis aims to contribute to the development of bioeconomic tools for small tropical fisheries in a sustainable management perspective based on the ecosystem approach. In this perspective, the French Guiana coastal fishery constitutes an interesting case study. The thesis proposes multi-criteria evaluations, complex bioeconomic models and viable management scenarios for this fishery. At first, multivariate statistical analysis suggests a satisfactory overall status of the fishery in terms of sustainability. However, some performance differences are noted within the fishery, particularly at border areas. Also, management improvements are proposed. Then, through bioeconomic modeling, projections of different fishing scenarios show that, in the long term, the current exploitation level may not be consistent with the future increase of local demand and a loss of biodiversity may occur. A scenario called "co-viability" reconciling ecological, economic and social objectives, with a high probability of achievement is exhibited. Finally, the comparison of optimal behavior in cooperative and non-cooperative conditions, confirms that harvest levels are greater when actors do not cooperate. Furthermore, it is shown that the state of the ecosystem depends on the fishing strategies and the type of interaction between species. Beyond the diagnosis made for the case study, the method is promising in the context of small tropical fisheries, while the co-viability approach allows finding the exploitation conditions under which ecological and socio-economic sustainability are meet, what the conventional fisheries management generally do not allow.