Le Plateau des Guyanes a été géologiquement stable au cours de l'ère Cénozoïque, exempt de l'influence de l'orogénèse des Andes et de la mise en place du bassin de l'Amazone. Cette région est-elle biogéographiquement homogène au sein de l'Amazonie ? Quelles sont les modalités spatio-temporelles de diversification au sein de cette région ? Afin de répondre à ces questions, j'ai exploré sa biorégionalisation sur la base de la distribution des amphibiens anoures. Cette approche a permis de définir trois biorégions dans l'est du Plateau des Guyanes, et de révéler une forte sous-estimation de l'endémisme. Ensuite, j'ai étudié les patrons de diversification au sein du genre endémique Anomaloglossus. Ce volet a permis de dévoiler l'existence de spéciation cryptique au sein du genre, avec un patron biogéographique composé de quatre zones de diversification au sein du Plateau des Guyanes et une origine du genre dans les tepuis. / The Guiana Shield has been geologically stable during the Cenozoic era, exempt of the influence of the uplift of the Andes and the setting up of the Amazon basin. Is this region biogeographically homogeneous within Amazonia? What are the spatio-temporal diversification modalities within this region? To answer these questions, I explored bioregionalisation within Amazonia and the Guiana Shield based on the dis- tribution of anuran amphibians. This approach enabled to define three bioregions in the eastern Guiana Shield and to reveal a high underestimation of endemism. Then, I studied the diversification patterns within the endemic frog genus Anomaloglossus. This part en- abled to reveal cryptic speciation within the genus, and a biogeographic pattern composed of four areas of diversification in the Guiana Shield, with an origin of the genus in the western highlands (tepuis).

La connaissance du rayonnement solaire, ou irradiation solaire, à la surface de la Terre est d’un grand intérêt dans de nombreux domaines. Cependant le développement de systèmes utilisant l’énergie solaire nécessitent des données sur le rayonnement solaire denses (spatialement et temporellement) et suffisamment précises pour simuler, concevoir, gérer et optimiser le fonctionnement de ces systèmes. L’objectif principal de cette thèse est de concevoir et développer une méthode d'estimation de l'irradiation solaire applicable à la zone intertropicale. Les travaux de la première partie se concentrent sur la recherche d’une solution méthodologique pour estimer le l’irradiation solaire sur la partie Nord du continent Sud-Américain (Plateau des Guyanes) avec une haute résolution spatiale et temporelle et une précision similaire à celle des aux autres méthodes opérationnelles sous d’autres climats. Dans la deuxième partie, nous proposons d’améliorer les estimations d’irradiation solaire obtenues dans la première partie, notamment celles faites en ciel couvert. Le Plateau des Guyanes étant une zone fortement affectée par la ZIC et avec des passages nuageux très fréquents, il nous est apparu nécessaire de compléter les modifications apportées à la méthode originelle en introduisant une modélisation du ciel couvert. Dans la troisième partie, nous proposons de réaliser des cartographies d’indicateurs en utilisant les estimations d’irradiation obtenues avec la méthode Heliosat-2 modifiée. Enfin, nous concluons sur les avancées obtenues en termes de connaissance sur l’irradiation solaire et sur son exploitabilité sur le Plateau des Guyanes / Knowledge of solar radiation, or solar irradiation, at Earth’s surface is of great interest in many fields. However, the development of systems using solar energy need spatially and temporally dense data on solar radiation, sufficiently accurate to simulate, design, generate and optimize the operation of these systems.The main objective of this thesis is to design and develop a method to assess solar irradiation applicable on intertropical regions. The works of the first part focus on the search of a methodological solution to assess solar irradiation on the northern part of the South American continent (Guiana Shield) with a high temporal and spatial resolution and accuracy on the same level of other operational methods under other climates. In the second part, we propose to improve the solar irradiation assessments obtained in the first part, notably those done in cloudy sky. The Guiana Shield being a zone strongly affected by the ITCZ and with recurrent cloudy periods, it appeared necessary to us to complete the changes brought to the original method by introducing a modeling of the cloudy sky. In the third part, we propose to produce maps of indicators by using the assessments of solar irradiation obtained with the modified Heliosat-2 method. Finally, we conclude on the advances obtained in terms of knowledge on solar irradiation and its exploitability on the Guiana Shield.

Depuis ses balbutiements au début des années 2000, la Réduction des Emissions liées à la Déforestation et la Dégradation forestière, plus connue sous le sigle REDD+, a peu à peu été admise comme un moyen indispensable des politiques globales de lutte contre le changement climatique. Reposant sur le concept de « déforestation évitée », elle nécessite la formulation d’un scénario de référence servant à évaluer les efforts des pays dans la maîtrise de leur niveau de déforestation. Ces scénarios sont au cœur de nombreux débats politiques et scientifiques. Cette thèse constitue une mise en perspective des principes de REDD+ avec, comme cas d’étude, le Plateau des Guyanes. Dans un premier temps, on présentera l’établissement d’un modèle spatialisé de déforestation pour la Guyane française, insistant sur la nécessité de se focaliser sur les moteurs socio-économiques de la déforestation. Ce constat sera renforcé, dans un second temps, par l’étude de la déforestation liée à l’orpaillage à l’échelle de l’ensemble du Plateau des Guyanes, montrant un impact très fort du cours de l’or et des contextes politiques sur le niveau déforestation. Ces résultats alimenteront une discussion critique du mécanisme REDD+, basé sur la formulation de scénarios de référence potentiellement très variables et fondés sur des déterminants davantage politiques que scientifiques, ouvrant ainsi la porte à un potentiel chantage environnemental. / Since its appearance at the beginning of the 2000’s, the Reduction of Emissions from Deforestation and forest Degradation, known as REDD+, has gradually been admitted as an indispensable option for global policies aiming at tackling climate change. Relying on the concept of « avoided deforestation », it requires the formulation of a reference scenario aiming at evaluating efforts made by the countries involved in controlling their level of deforestation. Those scenarios are facing numerous political and scientific debates. This thesis aims at putting into perspective the principles of REDD+, based on a study site covering the Guiana Shield. In a first step, the formulation of a spatialiazed deforestation model over French Guiana will be presented, insisting on the necessity to focus on socio-economic drivers of deforestation. This statement will be reinforced, in a second step, by the the study of deforestation due to gold mining in the Guiana Shield, showing a very strong effect of gold prices and national political contexts on deforestation. These results finally contribute to a critical discussion on REDD+ mechanism, based on the formulation of very variable reference scenarios, relying more on political than on scientific determinants, and potentially enabling the emergence of environmental blackmailing.

Le plateau des Guyanes est une région qui est caractérisée à 90% d’une forêt tropicale primaire et compte pour environ 20% des réserves mondiales d’eau douce. Ce territoire naturel, au vaste réseau hydrographique, montre des intensités pluviométriques annuelles atteignant 4000 mm/an ; ce qui fait de ce plateau une des régions les plus arrosées du monde. De plus les précipitations tropicales sont caractérisées par une variabilité spatiale et temporelle importante. Outre les aspects liés au climat, l’impact des précipitations dans cette région du globe est important en termes d’alimentation énergétique (barrages hydroélectriques). Il est donc important de développer des outils permettant d’estimer quantitativement et qualitativement et à haute résolution spatiale et temporelle les précipitations dans cette zone. Cependant ce vaste espace géographique est caractérisé par un réseau de stations pluviométriques peu développé et hétérogène, ce qui a pour conséquence une méconnaissance de la répartition spatio-temporelle précise des précipitations et de leurs dynamiques.Les travaux réalisées dans cette thèse visent à améliorer la connaissance des précipitations sur le plateau des Guyanes grâce à l’utilisation des données de précipitations satellites (Satellite Precipitation Product : SPP) qui offrent dans cette zone une meilleure résolution spatiale et temporelle que les mesures in situ, au prix d’une qualité moindre en terme de précision.Cette thèse se divise en 3 parties. La première partie compare les performances de quatre produits d’estimations satellitaires sur la zone d’étude et tente de répondre à la question : quelle est la qualité de ces produits au Nord de l’Amazone et sur la Guyane française dans les dimensions spatiales et temporelles ? La seconde partie propose une nouvelle technique de correction de biais des SPP qui procède en trois étapes : i) utiliser les mesures in situ de précipitations pour décomposer la zone étudiée en aires hydro-climatiques ii) paramétrer une méthode de correction de biais appelée quantile mapping sur chacune de ces aires iii) appliquer la méthode de correction aux données satellitaires relatives à chaque aire hydro-climatique. On cherche alors à répondre à la question suivante : est-ce que le paramétrage de la méthode quantile mapping sur différentes aires hydro-climatiques permet de corriger les données satellitaires de précipitations sur la zone d’étude ? Après avoir montré l’intérêt de prendre en compte les différents régimes pluviométriques pour mettre en œuvre la méthode de correction QM sur des données SPP, la troisième partie analyse l’impact de la résolution temporelle des données de précipitations utilisées sur la qualité de la correction et sur l’étendue spatiale des données SPP potentiellement corrigeables (données SPP sur lesquelles la méthode de correction peut s’appliquer avec efficacité). Concrètement l’objectif de cette partie est d’évaluer la capacité de notre méthode à corriger sur une large échelle spatiale le biais des données TRMM-TMPA 3B42V7 en vue de rendre pertinente l’exploitation de ce produit pour différentes applications hydrologiques.Ce travail a permis de corriger les séries satellites journalières à haute résolution spatiale et temporelle sur le plateau des Guyanes selon une approche nouvelle qui utilise la définition de zones hydro-climatiques. Les résultats positifs en terme de réduction du biais et du RMSE obtenus grâce à cette nouvelle approche, rendent possible la généralisation de cette nouvelle méthode dans des zones peu équipées en pluviomètres. / The Guiana Shield is a region that is characterized by 90% of a primary rainforest and about 20% of the world’s freshwater reserves. This natural territory, with its vast hydrographic network, shows annual rainfall intensities up to 4000 mm/year; making this plateau one of the most watered regions in the world. In addition, tropical rainfall is characterized by significant spatial and temporal variability. In addition to climate-related aspects, the impact of rainfall in this region of the world is significant in terms of energy supply (hydroelectric dams). It is therefore important to develop tools to estimate quantitatively and qualitatively and at high spatial and temporal resolution the precipitation in this area. However, this vast geographical area is characterized by a network of poorly developed and heterogeneous rain gauges, which results in a lack of knowledge of the precise spatio-temporal distribution of precipitation and their dynamics.The work carried out in this thesis aims to improve the knowledge of precipitation on the Guiana Shield by using Satellite Precipitation Product (SPP) data that offer better spatial and temporal resolution in this area than the in situ measurements, at the cost of poor quality in terms of precision.This thesis is divided into 3 parts. The first part compares the performance of four products of satellite estimates on the study area and attempts to answer the question : what is the quality of these products in the Northern Amazon and French Guiana in spatial and time dimensions ? The second part proposes a new SPP bias correction technique that proceeds in three steps: i) using rain gauges measurements to decompose the studied area into hydro climatic areas ii) parameterizing a bias correction method called quantile mapping on each of these areas iii) apply the correction method to the satellite data for each hydro-climatic area. We then try to answer the following question : does the parameterization of the quantile mapping method on different hydro-climatic areas make it possible to correct the precipitation satellite data on the study area ? After showing the interest of taking into account the different rainfall regimes to implement the QM correction method on SPP data, the third part analyzes the impact of the temporal resolution of the precipitation data used on the quality of the correction and the spatial extent of potentially correctable SPP data (SPP data on which the correction method can be applied effectively). In summary, the objective of this section is to evaluate the ability of our method to correct on a large spatial scale the bias of the TRMM-TMPA 3B42V7 data in order to make the exploitation of this product relevant for different hydrological applications.This work made it possible to correct the daily satellite series with high spatial and temporal resolution on the Guiana Shield using a new approach that uses the definition of hydro-climatic areas. The positive results in terms of reduction of the bias and the RMSE obtained, thanks to this new approach, makes possible the generalization of this new method in sparselygauged areas.