L'aquifère du Trarza s'étend sur environ 40 000 km2 dans le sud-ouest mauritanien, entre le fleuve Sénégal au sud, l'Océan Atlantique à l'ouest et les formations métamorphiques de la chaîne des Mauritanides au nord et à l'est ; il est contenu dans les sédiments du Continental Terminal et du Quaternaire. L'objectif de cette thèse est d'étudier avec une double approche géochimique (ions majeurs, 18O, 2H, 14C, 13 C) et hydrodynamique les processus de recharge de la nappe en réponse aux changements environnementaux. Les campagnes de terrain menées entre 2010 et 2012 ont significativement complété les rares mesures anciennes. Le niveau de la nappe ne semble pas avoir connu d'évolution significative durant les cinquante dernières années malgré un pompage localement important. L'écoulement général des eaux souterraines de la nappe se produit du sud vers le nord, c'est-à-dire du fleuve Sénégal vers la dépression au nord de Boutilimit où la nappe est à plus de 30 m sous le niveau de la mer. Le croisement des approches hydrodynamique et géochimique a montré que, dans cette zone semi-aride, la dynamique de la nappe est influencée par les multiples changements actuels et anciens de l'environnement (depuis les transgressions quaternaires et les paléotracés du fleuve jusqu'aux différents barrages régulant le cours du fleuve Sénégal). La nappe est principalement alimentée par l'infiltration latérale des eaux de surface du fleuve Sénégal et dans une moindre proportion par les précipitations. La minéralisation des eaux souterraines reste largement influencée par les résidus des transgressions quaternaires. L'évaporation marque fortement les eaux de surface avant et durant leur infiltration. Des calculs encore très préliminaires faits par différentes méthodes indépendantes suggèrent une recharge annuelle inférieure ou égale à 5 % des précipitations, soit de 5 à 10 mm.

Selon l'UNESCO, la moitié des pays du monde sont confrontés à la problématique de l'aridité. Environ un tiers de la surface de la planète est localisé dans les régions arides ou semi-arides. D'après le GIEC, l'impact du changement climatique sur les ressources en eau est potentiellement plus important dans ces régions, dans le monde entier, ou les ressources en eau sont limitées. Il y existe une grande pression due à l'expansion des populations, l'augmentation de la consommation d'eau par habitant et l'irrigation. Il est clair que la bonne et efficace gestion de l'eau dans les régions semi-arides nécessite des systèmes d'aide à la décision appropriés, y compris des outils de la modélisation hydrologique. L'objectif principal de ce mémoire est d'étudier l'applicabilité de la modélisation hydrologique multi-modèle globale (développe à l'origine pour les climats humides) sous climats arides et semi-arides. La recherche porte sur l'étude des phénomènes hydrologiques, en particulier les débits du cours d'eau de la base de données MOPEX pour les bassins arides et semi-arides. Pour répondre à cet objectif, treize modèles hydrologiques globaux conceptuels ont été testés. Pour cela, une procédure de calage/validation a été mise en place, s'appuyant sur la méthode SST. Ensuite, une analyse de performance a été réalisée selon le critère de Nash, dans un premier temps, pour quantifier l'efficacité des modèles pris individuellement. Dans un deuxième temps, pour analyser l'intérêt de l'approche multi-modèle, trois méthodes de combinaison sont évaluées, l'une basée sur la moyenne simple des débits simulés (SM), utilisant une pondération pour chaque modèle (PM) et la méthode Backward Greedy (BG). Finalement, une étude comparative entre les trois méthodes de combinaison multi-modèle a été réalisée afin d'établir la valeur ajoutée de l'attribution des poids sur chaque modèle. En conclusion les résultats ont nettement montré que l'avantage de la méthode multi-modèle. Dans l'application des trois méthodes multi-modèles : la Moyenne Simple (MS), la Moyenne Pondérée (MP) et Backward Greedy (BG), dans la majorité des bassins les valeurs de la performance de ces méthodes sont supérieurs aux valeurs des modèles individuels. / According to UNESCO half the world's countries are facing the problem of aridity. About a third of the surface of the planet is located in arid or semi-arid regions. According to the IPCC, the impact of climate change on water resources is potentially more important in arid and semi-arid in the world. In arid and semi-arid areas of the world, water resources are limited. There are a lot of pressure due to the expansion of the population, the increase in per capita water consumption and irrigation. It is clear that good and efficient water management in semi-arid regions requires appropriate decision support systems, including hydrological modeling tools. The main objective of this thesis is to study the applicability of the global hydrological modeling multiple model (originally developed for humid climates) in arid and semi-arid. The research focuses on the study of hydrological phenomena, especially the water course flows in the MOPEX database for arid and semi-arid basins. To meet this goal thirteen overall conceptual hydrologic models were tested. For this, a calibration / validation procedure was put in place, based on the SST method. Then, a performance analysis was conducted using the Nash criteria, at first, to quantify the effectiveness of the models individually. Secondly, to analyze the interest of the multi-model approach, three combination methods are evaluated, one based on the simple average of the simulated flow (SM), using a weighting for each model (PM) and method Greedy backward (BG). Finally, a comparative study between the three methods of combining multiple model was performed to determine the added value of the allocation of weight on each model. In conclusion, the results showed the advantage of multi-model method is net of the results. In applying the three multi model methods : Simple Average (MS), the Weighted Average (MP) and Backward Greedy (BG), in most basins values of the performance of these methods are superior to the values of individual models.

L'aquifère du Trarza s'étend sur environ 40 000 km2 dans le sud-ouest mauritanien, entre le fleuve Sénégal au sud, l'Océan Atlantique à l'ouest et les formations métamorphiques de la chaîne des Mauritanides au nord et à l’est ; il est contenu dans les sédiments du Continental Terminal et du Quaternaire. L’objectif de cette thèse est d’étudier avec une double approche géochimique (ions majeurs, 18O, 2H, 14C, 13 C) et hydrodynamique les processus de recharge de la nappe en réponse aux changements environnementaux. Les campagnes de terrain menées entre 2010 et 2012 ont significativement complété les rares mesures anciennes. Le niveau de la nappe ne semble pas avoir connu d’évolution significative durant les cinquante dernières années malgré un pompage localement important. L’écoulement général des eaux souterraines de la nappe se produit du sud vers le nord, c'est-à-dire du fleuve Sénégal vers la dépression au nord de Boutilimit où la nappe est à plus de 30 m sous le niveau de la mer. Le croisement des approches hydrodynamique et géochimique a montré que, dans cette zone semi-aride, la dynamique de la nappe est influencée par les multiples changements actuels et anciens de l'environnement (depuis les transgressions quaternaires et les paléotracés du fleuve jusqu'aux différents barrages régulant le cours du fleuve Sénégal). La nappe est principalement alimentée par l’infiltration latérale des eaux de surface du fleuve Sénégal et dans une moindre proportion par les précipitations. La minéralisation des eaux souterraines reste largement influencée par les résidus des transgressions quaternaires. L'évaporation marque fortement les eaux de surface avant et durant leur infiltration. Des calculs encore très préliminaires faits par différentes méthodes indépendantes suggèrent une recharge annuelle inférieure ou égale à 5 % des précipitations, soit de 5 à 10 mm. / The Trarza aquifer covers about 40 000 km2 in the south-western Mauritania in a semi-arid environment, located between the Senegal River in the south, the Atlantic Ocean to the west and the metamorphic chain of Mauritanides in the north and east. The Trarza aquifer is made of Quaternary and Continental Terminal sediments. The objective of this work is to combine geochemical (majors ions, 18O, 2H, 14C, 13 C) and hydrodynamical approaches for identifying the groundwater recharge in response to current and past environmental changes. The field survey carried out from 2010 to 2012 significantly supplemented the limited older measurements. The water table levels appeared quite stable over the last fifty years despite important local pumping. The groundwater flows occurs from south to north, i.e. from the Senegal River to a depression north of the Boutilimit where the piezometric level is more than 30 m below the sea level. Combining geochemical and hydrodynamical approaches revealed that the dynamics of the aquifer is influenced by many changes in both current and former environment (from Quaternary transgressions and palaeobeds of the Senegal River to the dams now regulating the river flow). The main source of the aquifer recharge is lateral infiltration from the Senegal River, and precipitation to a lesser extent. Mineralization of groundwater is largely influenced by the residues of Quaternary transgressions. The important effect of evaporation on surface waters before and during their infiltration is strongly marked geochemical signature. Preliminary calculations performed with several independent methods suggest that the annual recharge rate from precipitation is up to 5 %, i.e. from 5 to 10 mm.

Les changements climatiques et la surexploitation des ressources naturelles dans les zones arides ont conduit à la dégradation et au déclin de la couverture végétale. Pour restaurer ces écosystèmes, les plantations d'espèces agroforestières à usages multiples sont recommandées. Cependant, la production en pépinière de ces types d'arbres à l'aide de semences ou de techniques de multiplication végétative est confrontée à plusieurs problèmes, tels que l'utilisation de substrats avec des propriétés physico-chimiques défavorables et souvent contaminés avec des pathogènes. Pour cette thèse, deux espèces agroforestières à haute valeur socioéconomique ajoutée, Ceratonia siliqua et Argania spinosa, ont été produites respectivement par graines et par boutures. Une approche novatrice et simple a été développée pour produire des substrats de croissance par compostage de branches broyées d'Acacia cyanophylla, Acacia cyclops et Eucalyptus gomphocephala. Les propriétés physico-chimiques (pH, conductivité électrique, capacité d’échange cationique, masse volumique, porosités, conductivité hydraulique et diffusion des gaz) de ces trois composts et du substrat standard tourbe-vermiculite ont été évaluées et leurs effets sur la croissance des semis de Ceratonia ont été étudiés. Les analyses en composantes principales ont montré que la composition chimique des substrats est reproductible et prédictible à partir de leurs matières organiques premières. Les composts d’Acacia ont permis aux semis de produire des systèmes racinaires bien développés. L’excès du drainage était négativement corrélé avec les variables de croissance, tandis que la disponibilité en eau et la porosité d'air étaient positivement corrélées. Le champignon endophyte Pestalotiopsis clavispora, responsable de la mortalité des boutures d’Argania, a été identifié et des mesures de prévention et de lutte ont été évaluées. Ces résultats permettraient d'améliorer la qualité des plants et leur protection contre les agents pathogènes en pépinière. La généralisation de l'approche de compostage décrite ici pour les pays disposant de ressources limitées dans les régions arides est prometteuse. / Climate change and the overexploitation of natural resources in arid zones have led to the degradation and decline of vegetative cover. To restore the ecological functions and services provided by these ecosystems, planting multipurpose agro-forestry species that are adapted to arid climates is increasingly recommended. However, nursery production of these types of tree species using seeds or vegetative propagation techniques faces several problems, such as the widespread use of substrates with inadequate physicochemical properties that are unfavorable to growth and that can lead to high rates of infection by pathogens. For this thesis, two high-value agroforestry species, Ceratonia siliqua and Argania spinosa, were produced from seeds and cuttings, respectively. A simple, innovative approach was developed for producing growing media in arid regions from ground branches of Acacia cyanophylla, Acacia cyclops, and Eucalyptus gomphocephala. The physico-chemical properties (pH, electrical conductivity, cation exchange capacity, density, air and water porosity, hydraulic conductivity, gas diffusion) of these three substrates as well as of a standard peat-vermiculite substrate were evaluated and their influence on the growth of Ceratonia seedlings was assessed. Principal components analyses showed that the chemical composition of the substrates is reproducible and can be predicted from its raw organic materials. Acacia composts produced seedlings with well-developed root systems. Excessive drainage was negatively correlated with growth variables, while water availability and air porosity were positively correlated. As well, the endophytic fungus Pestalotiopsis clavispora (Atkinson) Steyaert, responsible for the mortality of Argania cuttings before rooting, was identified and different preventive and control measures were evaluated. These results should be useful for improving nursery substrates, seedling quality, and protection against pathogens during the nursery production of trees in arid regions. The generalisation of the composting approach described here to countries with limited resources in arid regions is promising.

LA PROBLEMATIQUE DE CETTE RECHERCHE EMANE D'UNE CONTREVERSE ENTRE DEUX THEORIES. L'UNE DITE << OBJECTIVE >>, VOYANT DANS LE CLIMAT LE SEUL DETERMINANT DE LA CONCEPTION DES FORMES URBAINES ET ARCHITECTURALES. L'AUTRE DITE << SUBJECTIVE >>, ATTRIBUANT CETTE CONCEPTION AU SEUL SOUCI DE L'ADAPTATION SOCIOCULTURELLE. EN SIX CHAPITRES CETTE THESE ESSAIE DE FAIRE LA PART DU CLIMAT ET DE LA SOCIETE DANS LA CONCEPTION DE L'ARCHITECTURE TRADITIONNELLE. LE PREMIER CHAPITRE TRAITE DE L'APPROCHE THEORIQUE, QUI DEVRAIT CONDUIRE A LA DEFINITION DU CHAMP GEOGRAPHIQUE DE LA RECHERCHE. IL S'AGIT ICI DES ZONES ARIDES DU MONDE ARABO-MUSULMAN. LE DEUXIEME CHAPITRE ANALYSE LES INFLUENCES CLIMATIQUES DANS LA CONCEPTION ARCHITECTURALE ET URBAINE AYANT TRAIT AU CHAMP DE L'ETUDE SUSMENTIONNE. CES INFLUENCES CLIMATIQUES SONT PRESENTEES EN PARAGRAPHES SUCCESSIFS SELON LES EFFETS A EVITER : RAYONNEMENT SOLAIRE, CHALEUR ET INCONFORT CLIMATIQUE. LE TROISIEME CHAPITRE ABORDE L'INFLUENCE SOCIOCULTURELLE DANS LA CONCEPTION DU CADRE BATI. CETTE INFLUENCE EST VUE SOUS PLUSIEURS ASPECTS : VIE SOCIALE, PRATIQUES CULTURELLES, ECONOMIE, SECURITE, ETC. LE QUATRIEME CHAPITRE EST UNE ETUDE SUR TERRAIN QUI PORTE DE L'APPRECIATION ET LA COMPARAISON DES FORMES URBAINES TRADITIONNELLES ET CONTEMPORAINES. LE TERRAIN D'ETUDE EST UN VILLAGE DU SUD-EST ALGERIEN. LE CINQUIEME CHAPITRE SE VEUT PLUS PERSONNALISE. IL S'INTERESSE AUX HABITATIONS ELLES-MEMES. QUATRE TYPES D'HABITATIONS SONT SELECTIONNES. LES TEMPERATURES MINIMALES ET MAXIMALES JOURNALIERES SONT SAISIES DURANT TOUTE L'ANNEE 1996 ET LE MOIS DE JUILLET 1998. LE SIXIEMECHAPITRE PRESENTE DES EXEMPLES DE L'ARCHITECTURE CONTEMPORAINE PUISANT LEUR INSPIRATION DANS L'ARCHITECTURE TRADITIONNELLE. UNE REPRODUCTION INTELLIGENTE MANIFESTE UN APPORT TECHNOLOGIQUE SOUCIEUX DU MODE DE VIE ACTUELLE ET NON UNE REPRISE AVEUGLE DES TECHNIQUES TRADITIONNELLES.

Le développement économique et social du gouvernorat de Sidi Bouzid dépend du secteur des agricultures irriguées. Cependant, ce secteur est confronté à de nombreux obstacles dus à la surexploitation des ressources hydrauliques. Plusieurs politiques n’ont pas réussi à bien gérer cette ressource clé. Par conséquent, un processus de suivi a été mis en œuvre en menant des enquêtes pendant les trois années de récolte (2003, 2007 et 2011) sur des fermes qui utilisent des puits de surface. Une approche non paramétrique a été utilisée pour mesurer l’efficience technique, allocative, d’échelle et globale ainsi que la recherche de l’efficacité d’usage d’eau. Les résultats du modèle ont montré que les exploitations sont plus techniquement efficaces et que la disponibilité de l’eau constitue une véritable contrainte pour la gestion du système de culture.

À l’échelle macroscopique, à savoir celle du paysage, la couverture végétale des milieux arides apparaît comme fortement hétérogène. Cette organisation spatiale des peuplements est habituellement attribuée aux processus de facilitation et de compétition qui opèrent à l’échelle microscopique des individus végétaux. Le qualificatif d’auto-organisées fut donc attribué à ces végétations qui se structurent en l’absence d’hétérogénéité préexistante du milieu physique. <p><p>L’auto-organisation de la végétation fut particulièrement bien étudiée dans le cas des structures périodiques connues dès les années '50 sous le nom de brousses tigrées. Depuis les années '90, un pas en avant dans la compréhension de ce phénomène fut accompli grâce au développement de modèles mécanistes de la dynamique de la phytomasse et des ressources, émanant du cadre théorique de l'auto-organisation des structures dissipatives. Ces modèles se rejoignent sur un ensemble de prédictions robustes et vérifiables concernant la formation, le maintien et la modulation par l'environnement des structures macroscopiques. Durant le même laps de temps, notre niveau d’analyse a connu une expansion sans précédent, à la fois dans le temps et dans l’espace, grâce au développement de l’imagerie satellitaire et des outils d’analyse spatiale. Nous nous trouvons dès lors à un moment charnière pour la validation macroscopique des théories d’auto-organisation des végétations en milieu aride.<p><p>Le présent travail s'articule en quatre études, chacune traitant d'une prédiction différente. Nous avons mis en évidence les principales variables responsables de la formation des structures et de leur modulation en termes d’échelle et de géométrie. Enfin avons démontré la mobilité des structures sous l’effet d’une pente de terrain. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le Brésil est l’un des pays les mieux desservis en ressources en eau de la planète, avec 12 pour cent du total mondial. Pourtant, son processus de gestion est encore immature comparé aux pays européens, asiatiques et américains. Les problèmes d’accès, d’utilisation et de gestion de l’eau présentent des contextes et des problèmes différents à l’intérieur du pays. La région du Nord-Est représente un tiers de la population et dispose d’environ 3, 3 % des ressources en eau. Dans cette région se trouve la région du semi-aride qui, historiquement, souffre des impacts sociaux et économiques des sécheresses périodiques. Dans ce contexte, la thèse propose une réflexion pouvant mener à un modèle de gestion durablede la région semiaride brésilienne. Celle-ci a pour but de contribuer à une gouvernance de l’eau applicable pour les acteurs concernés et respectant les caractéristiques sociales, économiques et culturelles de la région. De prime abord, nous avons opté pour des choix conceptuels et méthodologiques permettant de comprendre les effets d’un siècle d’histoire de gestion hydrique dans la région à l’étude. Ainsi, ce sont les représentations territoriales, la gouvernance de l’eau et la vision de l’État qui ont été choisies comme cadre théorique. La méthodologie se situe dans le paradigme interprétatif multivarié qui, par une analyse qualitative, a permis de mesurer le poids des variables et des indicateurs. L’étude de cas a été choisie comme stratégie de vérification. S’est ajoutée l’analyse de contenu documentaire et du discours recueilli par des entretiens réalisés auprès de membres du comité de la zone intermédiaire du bassin versant du fleuve San Francisco. Le résultat a été l'identification et l'analyse des représentations du territoire semiaride au cours des siècles où il fut appelé sertão. Ainsi, le semi-aride a été représenté alternativement comme frontière de la colonisation et des espaces vides, comme région problématique, comme représentation du passé et des espaces de la mémoire et, enfin, de durabilité par le biais de la coexistence avec le climat semi-aride. Cela a fortement influencé la vision de l’État et de la société civile organisée sur le territoire en ciblant les politiques et les actions de gestion de l’eau. La gestion de l’eau au sein du territoire étudié, dans une perspective multiscalaire, présente trois niveaux. Le premier est l’État, le second les organisations sociales civiles en partenariat avec l’État et le troisième la Chambre consultative régionale du sous-bassin San Francisco dans le cadre des travaux du Comité du bassin hydrographique du fleuve San Francisco. Cela entraîne des chevauchements de compétences et, en même temps, a rendu la gestion difficile pour la compréhension et la participation populaire. La thèse propose un cadre conceptuel pour la construction d’un modèle de gestion durable impliquant un changement dans la vision du territoire, la consolidation des relations institutionnelles et des lois, l’approfondissement de la décentralisation et de l’autonomie dans les décisions des comités de bassins hydrographiques et l’encouragement de la culture d’anticipation des problèmes et des crises. / Brazil is one of the most served countries in terms of water resources, with 12% of the world's total. However, its management process is still immature compared to European, Asian and North American countries. The problems of access, use and management of water present different contexts and problems within the country. The Northeast region accounts for one third of the population and has about 3, 3% of water resources. In this region is the semiarid region, which historically suffers the social and economic impacts of periodic droughts. In this context, this thesis proposes a reflection to direct to a sustainable management model of the Brazilian semiarid. Its objective is to contribute to water governance applicable to stakeholders and to respect the social, economic and cultural characteristics of the region. At first glance, we have conceptual and methodological choices to understand the effects of a century of water management history on the region under study. Thus, there are territorial representations, water governance and the vision of the state that were chosen as the theoretical framework. The methodology is part of the multivariate interpretative paradigm, which, through qualitative analysis, allowed us to measure the weight of variables and indicators. The case study was chosen as a verification strategy. In addition, documentary content and discourse analysis was collected through interviews with members of the São Francisco River Basin Committee in their submediate excerpt. The result was the identification and analysis of representations of the semiarid territory over the centuries in which it was called sertão. Thus, the semiarid has been represented as a frontier of colonization and empty spaces, as a problem region, as a representation of the past and the spaces of memories and, finally, of sustainability through coexistence with the semiarid. These representations strongly influenced the view of the state and organized civil society in the territory, regarding water management policies and actions. Water management in the study area, from a multi-scale perspective, has three levels. The first is the state, the second is civil society organizations in partnership with the state, and the third is the São Francisco Sub-basin Regional Advisory Chamber, as part of the work of the São Francisco River Basin Committee. This leads to overlapping skills and, at the same time, hindered administration for popular understanding and participation. The thesis proposes a conceptual framework for the construction of a sustainable management model that involves changing the view of the territory, consolidating relations and institutional laws, deepening decentralization and autonomy in committee decisions, watersheds and fostering a culture of anticipating problems and crises. / O Brasil éum dos países mais servidos em termos de recursos hídricos, com 12% do total mundial. No entanto, seuprocesso de gestãoainda é imaturo em comparaçãocom países europeus, asiáticos e norte-americanos. Os problemas de acesso, uso e gestão da águaapresentam diferentes contextos e problemas dentro do país. A região Nordeste responde por umterço da população e possui cerca de 3, 3% dos recursos hídricos. Nessaregião, fica o semiárido, que sofrehistoricamente os impactos sociais e econômicos das secas periódicas. Nesse contexto, essa tese propõeumareflexão para direcionar a um modelo de gestãosustentável do semiárido brasileiro. Seu objetivo é contribuir para a governança da águaaplicávelàs partes interessadas e respeitar as características sociais, econômicas e culturais da região. À primeira vista, optamos por escolhasconceituais e metodológicas para entender os efeitos de umséculo de história da gestão da águanaregião em estudo. Assim, temse as representaçõesterritoriais, a governança da água e a visão do Estado que foramescolhidas como quadro teórico. A metodologia faz parte do paradigma interpretativo multivariado, que, por meio da análisequalitativa, permitiu medir o peso das variáveis e indicadores. O estudo de caso foiescolhido como estratégia de verificação. Alémdisso, foifeita a análise do conteúdo documental e dos discursos coletado por meio de entrevistas commembros do Comitê da da Bacia do Rio São Francisco em seu trecho do submédio. O resultado foi a identificação e análise de representações do território semiárido ao longo dos séculos em que foi chamado sertão. Assim, o semiárido tem sido representado como umafronteira da colonização e espaçosvazios, como umaregião problema, como umarepresentação do passado e dos espaços da memória e, finalmente, da sustentabilidadeatravés da convivênciacom o semiárido. Essarepresentaçõesinfluenciaramfortemente a visão do estado e da sociedade civil organizada no território, quantoàs políticas e ações de gestão hídrica. O gerenciamento da águana área de estudo, em uma perspectiva de múltiplas escalas, possuitrêsníveis. O primeiro é o estado, o segundo são as organizações da sociedade civil em parceriacom o estado e o terceiro é a Câmara Consultiva Regional da Sub-bacia do São Francisco, como parte do trabalho do Comitê da Bacia do Rio São Francisco. Isso leva à sobreposição de habilidades e, ao mesmo tempo, dificultou a administração para a compreensão e participação popular. A tese propõeumarcabouçoconceitual para a construção de um modelo de gestãosustentável que envolvamudançanavisão do território, consolidação de relações e leisinstitucionais, aprofundamento da descentralização e autonomianasdecisões dos comitês. bacias hidrográficas e fomentando a cultura de antecipar problemas e crises.