Le captage et stockage du CO2 est une solution prometteuse dans la lutte contre le réchauffement climatique mais cette technique, pour être fiable, nécessite la mise au point de méthodes de détection et d'analyse des puits. Les travaux de recherche présentés dans ce manuscrit, concernent le développement de fibres optiques et de guides d'ondes infrarouges dédiés à la surveillance des puits de stockage du CO2. Des films minces, issus des systèmes Ge-Sb-S et Ge-Sb-Se, ont été préparés par pulvérisation cathodique et ablation laser. Leurs propriétés ont été comparées pour trouver la composition la plus adaptée à un micro-capteur. Les couches sulfures déposées par pulvérisation cathodique ont été choisies pour graver des guides canalisés de type ruban et à jonction Y. Différents profils de fibres optiques tels que des fibres monoindices, effilées ou encore microstructurées, ont été réalisées en verres séléniures. Un important travail de purification a permis d'atteindre une atténuation de 0,2dB/m à 4,2µm. Un seuil de détection d'environ 0,5% vol. a alors été obtenu par absorption du signal infrarouge entre deux fibres monoindices. Cette technique a alors été adaptée pour une campagne de mesures sur un site présentant des sources naturelles en CO2.

Ce travail est réalisé dans un réservoir artificiel, adjacent à une centrale électronucléaire, pour lequel les températures hivernales sont douces (8,2 à 12,4°C) et augmentent rapidement au printemps (Avril : 14,7°C) soit respectivement 5°C et 3°C au-delà des températures de la rivière qui l'alimente (la Moselle). L'absence de stratification (ni thermocline, ni oxycline) et de marnage offre une opportunité unique d'observer la distribution des poissons peu soumis aux contraintes abiotiques. Dans un premier temps, la distribution spatio-temporelle des communautés ichtyiques est suivie en domaine littoral et pélagique. Les jeunes poissons de l'année sont essentiellement discriminés selon leur date d'éclosion et constituent alors deux groupes distincts d'espèces ; les premiers alevins sont issus des pontes printanières tandis que ceux du second groupe descendent d'espèces à reproduction plus tardive. Les migrations et le partage des niches écologiques sont appréciés au cours de l'ontogenèse et par exemple, à la fin du printemps et en été, les plus petites brèmes bordelières (LT < 20 mm) sont confinées dans les habitats de forte complexité structurale tandis que les alevins de perches soleils occupent l'ensemble des habitats disponibles. En grandissant, les brèmes bordelières gagnent progressivement des habitats plus ouverts avant de rejoindre le domaine pélagique. La distribution verticale des poissons y est étudiée à l'aide d'une série chronologique de captures aux filets maillants verticaux. Les patrons de répartition saisonniers et spécifiques sont mis en évidence. Au cours de l'automne, de nombreuses espèces sont capturées plus en profondeur tandis que la perche soleil est la seule dont les captures en domaine littoral sont abondantes. Le succès d'introduction de la perche soleil doit être le fruit à la fois de son éclosion tardive et d'une stratégie de sélection de l'habitat opportuniste qui lui permet d'occuper un espace laissé vacant. Dans un second temps, les incidences sur les traits d'histoire de vie de poissons exposés à des eaux échauffées sont étudiées avec un intérêt particulier pour la population de perche soleil. Une croissance rapide des jeunes de l'année, une maturité précoce et une faible longévité sont constatées, et se démarquent des travaux existants. La faible longévité semble être la conséquence d'une maturité précoce des adultes qui subissent une forte mortalité suite à leur première reproduction. Ces résultats doivent contribuer à la mise en place d'outils prédictifs des réponses écologiques dans le contexte de changement climatique

Depuis quelques années, le réchauffement climatique est un thème qui fait l’objet de plusieurs débats houleux. Mais à l’heure actuelle, il est difficile d’affirmer avec certitude que le réchauffement climatique et les catastrophes qui se multiplient, ces derniers temps, en sont les conséquences évidentes. Toutefois, il ne fait l’ombre d’aucun doute que ces catastrophes naturelles ou celles d’origine anthropique ont des incidences avérées sur l’environnement et le milieu de vie humain. C’est le cas dans le Pacifique avec les îles du Tuvalu exposées à la montée du niveau de la mer, à l’érosion et même à la disparition. C’est aussi le cas dans le Sahel avec le lac Tchad qui, en raison d’une baisse de la pluviométrie, de la sécheresse et d’une mauvaise gestion de ses eaux, connait un rétrécissement inquiétant, obligeant ainsi, des milliers de personnes à migrer dans l’espace du bassin conventionnel du lac Tchad partagé entre le Nigéria, le Niger, le Cameroun et le Tchad. Ces mouvements internes et transfrontaliers mal encadrés sont sources de tensions et d’insécurité. Cette situation semble peu préoccuper les pays touchés, moins encore les pays riches et la communauté internationale, qui en l’absence de tout cadre juridico-humanitaire et d’un statut protecteur international, montrent peu de signe d’empressement pour trouver des solutions afin d’assister les réfugiés et déplacés climatiques et environnementaux qui risquent d’être lésés dans leur droit à la vie et à une vie décente. En raison du vide juridique au niveau international, il serait souhaitable de faire un état des lieux des possibilités actuelles de protection juridique universelle et régionale avant de revenir vers des pistes de solutions adaptées aux besoins spécifiques de l’Afrique par le biais de l’Union Africaine. Une option audacieuse mais qui vaut la peine en raison du contexte actuel qui impose une recherche de solutions scientifiques et juridiques pouvant aider à l’action des décideurs politiques. / In recent years, global warming has been the subject of several heated debates. But, it is currently difficult to affirm with certainty that global warming and the increase in natural disasters in recent times are the obvious consequences. However, there is no doubt that these natural disasters or those caused by human activities have a proven impact on the environment and the living environment. This is the case in the Pacific with the Tuvalu islands which have been exposed to rising sea levels, erosion and even extinction. This is also the case in the Sahel region where due to a decline in rainfall, drought and poor management of its waters, the Lake Chad is experiencing a disturbing contraction, forcing thousands of people whose life depends on it to migrate in the space of the conventional basin of Lake Chad shared between Nigeria, Niger, Cameroon and Chad. These poorly managed internal and cross-border movements are sources of tension and insecurity. This situation does not appear to be of sufficient concern to the countries affected by these changes, and even less to the developed countries and the international community, which in the absence of any legal and humanitarian framework and international protective status, show no signs of eagerness to find temporary or permanent solutions to assist climate and environmental refugees and environmentally displaced persons whomay be harmed in their right to life and decent life. Due to the current legal vacuum at the international level, it would be desirable to take stock of the current possibilities of universal and regional legal protection before returning to possible solutions adapted to the specific needs of Africa, through the African Union. This is a bold but worthwhile option because of the current context that requires a search for scientific and legal solutions that can help policy makers.

L’eutrophisation et le réchauffement climatique sont reconnus comme des forçages majeurs du fonctionnement des lacs. Toutefois les connaissances concernant la réponse des communautés microbiennes eucaryotes à ces forçages sont encore très lacunaires, alors même que les microbes eucaryotes, porteurs d’une vaste diversité taxonomique et fonctionnelle, sont des acteurs clés des réseaux trophiques lacustres. La pertinence des approches paléolimnologiques pour comprendre les impacts de ces forçages sur les communautés lacustres n’est plus à démontrer, mais aujourd’hui l’intégration des outils moléculaires pour analyser l’ADN archivé dans les sédiments offre des opportunités nouvelles pour reconstituer la dynamique passée de la biodiversité lacustre. Dans ce cadre, en s’appuyant sur le couplage entre paléolimnologie et outils de séquençage massif appliqués à l’ADN sédimentaire, ces travaux ont pour but (i) d’apporter des connaissances concernant la préservation de l’ADN des microbes eucaryotes dans les sédiments lacustres (ii) d’appliquer l’approche de paléogénétique sur des carottes sédimentaires issues de 3 lacs pour révéler la dynamique à long terme (de la décennie au millénaire) des microbes eucaryotes en lien avec l’évolution des conditions climatiques et anthropiques. Les résultats acquis sur le lac du Bourget ont permis de mettre en évidence l’efficacité d’archivage de l’ADN planctonique dans les sédiments récents pour la plupart des groupes eucaryotes (notamment chrysophycées, chytrides, chlorophytes, cercozoaires, ciliés, dinophycées). A partir d’une collection de carottes (issues du lac suédois Nylandssjön), l’effet de la diagénèse s’opérant au cours des premières années d’enfouissement a été évalué, permettant de démontrer que si la richesse taxonomique n’est pas impactée, des variations peuvent être détectées dans la structure de la communauté au cours des 10 premières années d’archivage avec une stabilisation du signal au-delà de cette période. L’approche paléogénétique a, en parallèle, été déployée d’une part à l’échelle du siècle sur deux lacs de même typologie mais ayant subi des niveaux d’eutrophisation contrastés, et d’autre part à une échelle temporelle plus longue (2200 ans) pour deux lacs de typologie contrastée (lac du Bourget, France et Igaliku, Groenland). Les résultats acquis démontrent que des réarrangements des communautés s’opèrent de manière concomitante aux périodes climatiques (réchauffement médiéval, petit âge glaciaire, réchauffement récent), et que le réchauffement climatique au cours des 30 dernières années a plus particulièrement favorisé certains groupes, notamment la richesse et l’abondance des dinophycées (en condition non eutrophe ; lac d’Annecy et du Bourget). Toutefois l’effet de l’eutrophisation est identifié comme le facteur le plus structurant, notamment dans le lac du Bourget (cas d’eutrophisation marquée, ~120 µgP.L-1). La forte influence du niveau d’eutrophisation est détectée sur la communauté eucaryote totale et plus particulièrement sur des groupes spécifiques tels que les chlorophytes et les ciliés. Les réarrangements majeurs de la communauté sont par ailleurs marqués par la mobilisation de taxons rares dans l’assemblage microbien eucaryote suggérant le rôle de la biosphère rare dans la capacité tampon des écosystèmes. Ces travaux pluridisciplinaires comptent parmi les premières études paléogénétiques appliquées aux microbes eucaryotes lacustres, contribuant de manière inédite aux connaissances de leur dynamique temporelle à long terme. Ces études tendent à confirmer le potentiel de ces approches pour reconstituer une vaste diversité de communautés lacustres. Les perspectives qui se dessinent dans la continuité de ces travaux concernent à la fois des aspects méthodologiques autour de la calibration du signal ADN archivé et la nécessité de déployer cette approche pour des lacs (sélectionnés) de typologies et histoires écologiques variées. / Eutrophication and climate warming are key factors governing lake functioning. However, there is a lack of knowledge about the response of microbial eukaryotic communities to these forcing factors even though microbial eukaryotes represent a huge taxonomic and functional diversity within lacustrine trophic networks. Paleolimnology has a well-established reputation for providing valuable insights into the drivers of biological assemblages over long time scales. The emergence of DNA analyses of lake sediments opens up many new opportunities for the reconstruction of past lacustrine biodiversity, including taxa that do not leave distinct morphological fossils. The present work aimed (i) to gain knowledge about the preservation of microbial eukaryotes DNA in lacustrine sediments (ii) to apply DNA-based methods to dated sediments in order to reveal the long-term dynamics (centennial to millennial) of microbial eukaryotes related to climatic and anthropogenic changes. The results obtained for Lake Bourget demonstrated the good efficiency of planktonic DNA archiving in recent sediments for most of microbial groups (chrysophyceae, chytrids, chlorophytes, cercozoa, ciliates, dinophyceae …). In complement, the use of a unique collection of freeze cores of varved sediment (Lake Nylandssjön, Sweden) allowed to assess the effects of diagenetic processes on microbial eukaryotes DNA occurring during the first years of burying. While the richness of the microbial eukaryotic community was not impacted, modifications were detected on the community structure during the first 15 years after deposition, then the DNA signal became stable. The paleoecological approach was applied to quantify centennial to millennial-scale dynamics on two deep peri-alpine lakes selected for their contrasted trophic history (lakes Bourget and Annecy, France) and two lakes with contrasted typologies (Lake Bourget, France and Lake Igaliku, Greenland). The results showed that some community rearrangements were concomitant with climate events (i.e. medieval warming, little ice age, recent warming) and that the recent climatic warming (over the last 30 years) favored more particularly some microbial groups including the dinophyceae (in terms of richness and relative abundance, in lakes Annecy and Bourget). However, the eutrophication seemed to prevail as a driver of these biological assemblages, in particular for Lake Bourget submitted to a marked eutrophication (up to 120 µg P. L-1 in the 1970s). The strong impact of the eutrophication was detected both at the whole community level and for specific groups such as chlorophytes and ciliates. Major rearrangements within eukaryotes community were also marked by the mobilization of rare taxa suggesting an important role of the rare biosphere as a reservoir of diversity to buffer the impacts of environmental stress. This multidisciplinary work thus provide new insights into the long-term dynamics of microbial eukaryotes communities. Our results confirm the potential of the application of high-throughput sequencing to sedimentary DNA for the lacustrine biodiversity reconstruction. Although these approaches are promising for further revolutionizing our understanding of long-term ecological dynamics, careful calibration studies are still to be conducted, as with any paleolimnological proxy. The generalization of our results is also to be tested using a sufficient number of lakes selected for their specific typologies and ecological histories (multi-lakes approach).

Les hêtraies-sapinières-pessières de montagne paraissent particulièrement menacées par le réchauffement climatique. Pour appréhender la dynamique future de ces forêts et adapter la sylviculture à ces nouvelles conditions, il est important de mieux connaître les facteurs environnementaux impactant la démographie de ces espèces. Nous avons abordé cette problématique en combinant des données historiques de gestion, le modèle de dynamique forestière Samsara2 et une méthode de calibration basée sur le Calcul Bayésien Approché. Nous avons ainsi pu étudier conjointement les différents processus démographiques dans ces forêts. Nos analyses montrent que la démographie forestière peut varier fortement entre les parcelles et que le climat n'est pas toujours déterminant pour expliquer ces variations. Ainsi, malgré les changements climatiques attendus, la gestion irrégulière pratiquée actuellement devrait permettre de maintenir les services rendus par les peuplements mélangés situés en conditions mésiques. / The spruce-fir-beech mountain forests could be particularly threatened by the global warming. To better understand the future dynamics of these forests and adapt the silviculture to these new conditions, a better knowledge of the environmental factors affecting the species demograhics is needed. We studied this issue by combining a historical management data set, the forest dynamics model Samsara2 and a calibration method based on Approximate Bayesian Computation. We were able thus to study jointly the different demographic process in these forests. Our analysis show that the forest demographics can strongly vary between stands and that climate is not always determining to explain these variations. The unven-aged management currently applied seem adapted for the mixed stands located in mesic conditions, but the pure spruce forests and the low elevation stands could be highly impacted.

La préservation de l’environnement urbain est aujourd’hui une préoccupation récurrente dans notre société. La lutte contre le réchauffement climatique et la protection de la biodiversité représentent des enjeux majeurs pour les villes. Des enjeux, qui incitent à une évolution de nos modes de vie. Face à l’urgence d’une réponse aux menaces qui pèsent sur l’environnement, le Droit peut offrir un cadre aux mutations attendues. Mais jusqu’à présent, le Droit de l’environnement n’apporte que des réponses partielles, timorées et souvent complexes. L’étude des techniques juridiques de préservation de l’environnement urbain révèle que la protection de la nature s’est longtemps cantonnée à des pratiques et des usages plutôt qu’à des dispositifs juridiques. Toutefois, la jurisprudence de la Cour européennes des Droits de l’Homme portant sur l’environnement ainsi que l’émergence en France d’une législation visant à protéger la biodiversité ouvre la voie à une meilleure conservation de la nature en ville.Le lien, aujourd’hui avéré, entre la lutte contre le réchauffement climatique et la protection de la biodiversité plaide en faveur de l’avènement d’un corpus juridique garant de la protection de l’environnement urbain. Les difficultés à faire émerger ce cadre juridique doivent être dépassées au nom de la préservation de la vie sur la terre / Today, the preservation of the urban environment is a recurring source of concern in our society. Fighting global warming and protecting biodiversity are major issues for the cities or (even) challenges that will imply an evolution in our lifestyle. Faced to the emergency of a response to the threats hanging over the environment, Law may offer a framework for the expected changes. However, up to now, environmental law only provides partial, timid and often complex answers. Technical studies on legal proposals for the preservation of the city / cities show that conservation has been limited to practices and customs rather than legal arrangements. Nevertheless, the jurisprudence of the European Courts of Human Rights relating to the environment and French emerging legislation to protect biodiversity points the way to better nature conservation in cities.The connection, today proven, between the fight against global warming and the conservation of biodiversity urges in the coming of a single legal corpus safeguarding the conservation / preservatiion of the urban environment. The difficulties in emerging this legal framework should be discarded in favour of preservation of life on earth

L'ulcère de Buruli est une maladie infectieuse tropicale présente dans des foyers endémiques. Cette infection essentiellement cutanée est causée par Mycobacterium ulcerans. M. ulcerans est un pathogène opportuniste dont le réservoir est environnemental. Notre revue de la littérature a répertorié les sources environnementales potentielles de cette mycobactérie. Seulement cinq souches de M. ulcerans ont été isolées à partir de prélèvements de l’environnement. Il existe une corrélation inverse entre réchauffement climatique et incidence de l’ulcère de Buruli, peut-être liée à la sensibilité intrinsèque de M. ulcerans aux variations de température, ou bien à des modifications de son écosystème. Dans la perspective d’améliorer les protocoles d’isolement de M. ulcerans à partir de l’environnement, nous avons entrepris une analyse phénotypique à haut débit des substrats carbonés métabolisés par M. ulcerans et le profil obtenu nous a orientés après une recherche bibliographique des principales sources environnementales de ces substrats, vers des interactions plus spécifiques de M. ulcerans avec les bactéries, algues, mollusques et champignons. Les résultats de ce premier travail ont servi de base pour la mise au point de milieux de culture innovants qui nous ont permis d’isoler pour la première fois, une microcolonie de M. ulcerans à partir de fèces d’agouti. Nous avons mis au point une méthode de lecture automatisée des échantillons colorés par la méthode de Ziehl-Neelsen. Notre travail de thèse a produit des protocoles qui ont pour objectif d’être mis en œuvre dans les pays d’endémie, pour préciser les sources et modes de transmission de M. ulcerans aux populations. / Buruli ulcer is a tropical infectious disease present in endemic foci/This mainly cutaneous infection is caused by Mycobacterium ulcerans. M. ulcerans is an opportunistic pathogen from the environment. Our literature review has listed the potential environmental sources of this mycobacterium.. However, only five strains of M. ulcerans have been isolated from environmental samples. There is an inverse correlation between global warming and incidence of Buruli ulcer, possibly related to the intrinsic sensitivity of M. ulcerans to temperature, or to changes in its ecosystem. In order to improve the isolation protocols of M. ulcerans from the environment, we conducted a high-throughput phenotypic analysis of the carbon substrates metabolized by M. ulcerans and the profile obtained oriented us afterwards a bibliographic search of the main environmental sources of these substrates, towards more specific interactions of M. ulcerans with other bacteria, algae, molluscs and fungi. The results of this first work served as a basis for the development of innovative culture media which, allowed us to isolate for the first time a microcolony of M. ulcerans from feces of agouti. We also developed a method for automated reading of samples stained by Ziehl-Neelsen staining. Our thesis work has produced protocols that are intended to be implemented in African endemic countries, in order to clarify the sources and modes of transmission of M. ulcerans to populations.

Chez les scolytes (Curculionidae : Scolytinae) réalisant des pullulations éruptives, les processus conditionnant l’intensité et la durée des pullulations sont généralement mal connus. Nous avons étudié trois facteurs susceptibles de moduler les pullulations d’Ips sexdentatus (Börner) : la compétition intraspécifique, les ennemis naturels et la température. Les densités de colonisation et le seuil critique de densité d’attaques sur arbres ont été estimés lors d’une pullulation, et les effets de ces densités sur la productivité et la fitness des insectes ont été mesurés en laboratoire. L’entomofaune associée au scolyte a été étudiée dans des peuplements de pins présentant différents niveaux de dégâts de l’insecte. Les effets thermiques ont été estimés via des élevages à différentes températures. Les densités de colonisation sur arbres, ou celle correspondant à la valeur du seuil critique, ont fortement affecté la productivité et la fitness d’I. sexdentatus. L’entomofaune associée était peu sensible aux niveaux de population du scolyte, dont la productivité a cependant été réduite par la durée d’exposition aux ennemis naturels. L’estimation des besoins thermiques de l’espèce a permis de calculer qu’un réchauffement de 1°C augmenterait les effectifs et permettrait l’apparition d’une troisième génération annuelle, tout en réduisant la fitness des insectes. La compétition intraspécifique serait un facteur critique de régulation des pullulations d’I. sexdentatus alors que les ennemis naturels joueraient un rôle plus secondaire. Une élévation de température pourrait aggraver les pullulations mais aussi réduire la fitness des insectes et augmenter la compétition intraspécifique. / For eruptive bark beetles (Curculionidae: Scolytinae), the processes affecting the intensity and duration of outbreaks are generally poorly known. We have investigated three factors that may affect the population dynamics of Ips sexdentatus (Börner), namely the intraspecific competition, the natural enemies and the temperature. Colonization densities and the critical threshold of attack densities on trees have been estimated during an outbreak. How such densities affected the productivity and fitness of the beetles has been evaluated under laboratory conditions. The insect community associated with the bark beetle has been characterized in pine stands exhibiting different damage levels. To assess the thermal effects, the insects have been reared at different temperatures. Colonization densities on trees, or equivalent to the critical threshold of attacks, dramatically affected both the productivity and fitness of I. sexdentatus. The associated fauna was loosely related to the population levels of the bark beetle, although the duration of the exposure to the natural enemies affected its productivity. The assessment of thermal requirements allowed calculating that an average warming of 1°C during the activity period would increase the population levels and number of generations per year, but also decrease the beetles’ fitness. Intraspecific competition is probably a critical regulating factor for I. sexdentatus, while natural enemies would rather play a secondary role. A temperature increase could aggravate the outbreaks, but this could be counterbalanced by a fitness reduction and an increase of intraspecific competition.

Dans le cadre du protocole de Kyoto, la France s’est engagée à diviser par quatre ses émissions de gaz à effet de serre (GES) de 1990 à l'horizon 2050. Le Mexique a pour objectif d’atteindre une réduction de 50% en 2050 par rapport à l’année 2000. En vue du poids croissant du secteur des transport dans les villes d’environ 1 million d’habitants dans le total des émissions de CO2, nous souhaitons vérifier dans quelles mesures les expériences observées dans le Nord (plafonnement de la mobilité, diffusion de nouvelles technologies sur les véhicules) peuvent se répéter dans le Sud. Nous nous sommes pour cela appuyé sur des études de cas en France (Paris et Lille) et au Mexique (Juarez et Puebla). Le premier objectif de cette thèse a été d’identifier les déterminants de la mobilité urbaine. Le deuxième objectif a été d’appliquer le modèle âge-cohorte pour la prévision de la demande de transport, afin de prendre en compte l’évolution de la structure de la population (vieillissement) et les changements de comportement. Finalement, nous avons développé des diagnostics des émissions de GES. En France, nous avons observé des tendances vers une réduction des émissions de GES due à la baisse de la mobilité et aux nouvelles technologies, mais qui est encore loin d'être suffisante pour atteindre les objectifs fixés. Les études de cas du Mexique montrent l’incapacité à inverser la tendance à l'augmentation des émissions de GES ; par conséquent les objectifs de réduction seront difficilement atteints. Le cas du Mexique peut nous donner un aperçu des tendances dans les pays émergents, qui sont très loin d'atteindre un développement durable et resteront face à un grand défi dans le futur. / In the context of the Kyoto Protocol, France has set Greenhouse Gas (GHG) emission reduction targets of 75% below 1990 levels by 2050. More recently, Mexico has set the objective to achieve a 50% reduction by 2050 with respect to the base year 2000. Since the transport sector in urban areas with approximately 1 million inhabitants accounts for most CO2 emissions and will continue to increase its share, we wanted to determine to what extent the experiences observed in cities from developed countries (peak travel, dissemination of new vehicle technologies) may be repeated in urban areas from developing nations. For this purpose, we focus on case studies in France (Paris and Lille) and Mexico (Juarez and Puebla). The first objective of this thesis was to identify the determinants of mobility on each urban region. The second objective was to apply the age-cohort model for the development of long-term travel demand forecasts in order to take into account changes in the population structure (ageing) and in travel behaviour. The last objective was to develop GHG emissions assessments from observed travel demand. The decline in mobility and the dissemination of new vehicle technologies in France led to a reduction in GHG emissions. However, these changes are not sufficient to achieve the GHG reduction targets. The case studies in Mexico show the inability to reverse the trend towards the increase of GHG emissions; therefore the reduction targets will be hardly achieved. The case of Mexico give us an overview of trends in emerging countries, which are very far from achieving sustainable development and will face a major challenge in the coming decades.

Durant les dernières décennies, la Péninsule Antarctique a été identifiée comme étant la région où le réchauffement récent est le plus marqué dans l’Hémisphère Sud. Cependant, au-delà de la période instrumentale, la variabilité climatique Holocène de cette partie du globe est en grande partie inconnue. Cette absence de données limite notre capacité à évaluer les l’amplitude des changements actuels dans le contexte de la variabilité historique ainsi que les mécanismes de forçage sous-jacents. Nous avons ainsi ciblé nos analyses sur des enregistrements sédimentaires prélevés à l’Est et à l’Ouest de la Péninsule Antarctique, avec pour objectif d’étendre les connaissances spatiales et temporelles des conditions de l’océan de surfaces dans ce secteur de l’Antarctique au cours du dernier siècle, du dernier millénaire ainsi que durant l’Holocène. La méthodologie de cette thèse est basée sur une comparaison multi-proxies qui inclut, comme outils principaux, les assemblages des diatomées et les biomarqueurs spécifiques de diatomées (HBIs). Nous avons pu ainsi documenter la réponse régionale environnementale aux variations climatiques à différentes échelles de temps, et définir les mécanismes forçant sur la variabilité des conditions d’océan de surface ainsi que la formation du couvert de banquise en Péninsule Antarctique. La comparaison de nos enregistrements avec des données issues des carottes de glace, a permis de mettre en évidence le rôle important des changements d’intensité des cellules atmosphériques sur la dynamique de la circulation océanique, la durée du cycle saisonnier de banquise et la productivité siliceuse. / The Antarctic Peninsula has been identified during the last decades as the region from the Southern Hemisphere which is the most affected by the recent warming. However, beyond the instrumental period, the Holocene climate variability of this area is largely unknown, limiting our ability to evaluate the current changes within the context of historical variability and underpin the underlying forcing mechanisms. We focused our analysis on sedimentary sequences from the Eastern and Western side of the Antarctic Peninsula, in order to expand the spatial and temporal knowledge of sea-surface conditions over the last century, the last millennium and throughout the Holocene in this Antarctic area. The inferences are based on a multi-proxy comparison mainly using diatom assemblages and diatom specific biomarkers (HBIs). We documented the regional environmental response to climate changes at different time scales and described the forcing mechanisms on the sea-surface conditions and sea ice cover variability in Antarctic Peninsula. Comparing our results with ice core data allowed us to highlight the large impact of atmospheric forcings on the oceanic circulation, the seasonal sea ice dynamics and the siliceous productivity.