Ce travail de thèse a pour objectif de comprendre le fonctionnement éco-hydrologique de la plaine alluviale du bassin du Milo, haut affluent du Niger en Guinée. La collecte et la synthèse de toutes les données hydro-climatiques disponibles au cours des cinquante dernières années montrent un déficit hydrique dans la zone d'étude depuis les années 1970. L'analyse des ripisylves a été réalisée sur deux sites plus ou moins impactés par l'activité l'anthropique le long de la rivière Milo. L'étude dendrochronologique a montré qu'une dizaine d'espèces peuvent présenter des cernes de croissance. Néanmoins, en raison d'une délimitation des cernes pas toujours évidente, une forte incertitude limite une étude dendro-climatique approfondie. L'analyse isotopique des échantillons d'eaux prélevées a montré une forte variation saisonnière et une bonne connectivité entre la rivière et sa nappe alluviale. L'essai de mesures dendroisotopiques suggère des variations possibles de source d'eau entre saisons et périodes sèches et humides. L'analyse de la biodiversité forestière donne des indices sur la structure et le fonctionnement des ripisylves et sur leur degré et modalité d'atteinte de leur intégrité écologique. Elle montre des différences significatives entre sites et entre unités géomorphologiques composant la plaine alluviale avec une meilleure préservation des fonctionnalités de la ripisylve sur le site de Kérouané moins soumis à la pression anthropique. / This thesis aims to understand the eco-hydrological functioning of the alluvial plain from the Milo basin, upper tributary of Niger River in Guinea. The research of all hydro-climatic data available over the last fifty years, and its synthesis, shows a water deficit since the 1970s in this area. The riparian analysis was carried out on two sites more or less impacted by anthropic activities along the river Milo. The dendrochronological study has shown that a dozen of species may display growth rings. Nevertheless, due to bad tree rings limit definition, a high uncertainty remain to assess a correct tree dating, which limits any dendro-climatic studies. The isotopic analysis of the water samples showed a strong seasonal variation and a good connectivity between the river and its alluvial ground water. The trial of dendro-isotopic measurements suggests possible water sources change between seasons, and also between dry and wet periods. The analysis of the forest biodiversity gives indications on the structure and functioning of riparian forests, and on the corresponding ecological integrity's degree and modality. It shows significant differences between sites and between geomorphological units of the alluvial plain. There is a better protection of the riparian features along the Kérouané site, which is less subject to anthropic pressure.

Depuis la fin des années 1970, de nombreuses publications scientifiques ont permis de mieux comprendre les mécanismes de production et de transport des bois morts dans les cours d'eau. La plupart de ces travaux se sont concentrés géographiquement sur des torrents ou des petits cours d'eau localisés en Amérique du Nord, dans des régions caractérisées par l'industrie forestière et la présence de vieilles forêts tempérées. Les connaissances relatives à la dynamique du bois mort dans les cours d'eau de grande taille sont encore très lacunaires. Il s'agit aujourd'hui d'identifier, à l'échelle du réseau hydrographique, l'origine, les conditions de mobilité et de transfert du bois mort, afin de mieux cibler les mécanismes et les secteurs de production et de stockage. Ces démarches devraient permettre à moyen terme de proposer des solutions adaptées en termes d'entretien des cours d'eau et de gestion des risques associés. Toutes ces questions se posent sur l'Isère à l'amont de Grenoble. Une démarche holistique est ainsi engagée dans le cadre de cette thèse à l'échelle de ce bassin. Elle s'est organisée autour de trois axes thématiques. Une première étape a consisté à parcourir les linéaires de l'Isère entre le barrage d'Aigueblanche et Grenoble, de l'Arc entre Saint-Jean-de-Maurienne et la confluence de l'Isère, de l'Arly entre Ugine et la confluence de l'Isère. Le résultat a permis de cartographier les différentes formes d'accumulation du bois mort le long du linéaire et d'identifier les zones préférentielles de dépôts (et inversement) ainsi que certains paramètres contrôlant la distribution spatiale des accumulations de bois mort le long de ce linéaire. La deuxième étape s'est appuyée sur les secteurs où de fortes concentrations en bois mort ont été déterminées. Sur ces sites, des mesures ont été réalisées sur les troncs stockés dans les chenaux des différents cours d'eau afin d'élaborer la carte d'identité des bois morts en transit. Trois tests méthodologiques ont ensuite été effectués afin d'identifier l'origine géographique des bois morts stockés dans le chenal de l'Isère à l'aval d'Albertville. La troisième étape présente les résultats issus d'un test de suivi des bois par traçage mis en place en 2002 et de l'expérimentation réalisée en juin 2003 lors d'un lâcher de barrage. Nous avons étudié ensuite la dynamique des bois morts en rapport avec l'hydrologie des cours d'eau. A partir des résultats obtenus, des propositions de gestion ont été formulées. Elles ont eu pour objectifs de réduire les risques d'inondations et de dommages au niveau des ouvrages et des zones urbaines, de réduire les coûts d'extraction et les contraintes d'exploitation aux barrages et aux ponts. Il s'agissait, en outre, de trouver une solution permettant d'éviter une systématisation de l'entretien sur tout le linéaire qui est financièrement et écologiquement coûteuse, et de proposer quelques règles permettant de promouvoir l'impact des politiques d'entretien mises en place.

Les cours d’eau font l’objet de prescriptions législatives encourageant leur restauration, et l’arasement de barrages est une des solutions utilisées actuellement en France pour y parvenir. La végétation riparienne participe à l’intégrité et à la stabilité des systèmes fluviaux, Elle est donc une composante majeure à évaluer dans le cadre des actions de restauration .Les objectifs de la thèse sont d'analyser la dynamique de colonisation des berges exondées à court terme dans le contexte de l’arasement des barrages de la Sélune (Normandie) et de développer des indicateurs de suivi à long terme des zones ripariennes. Dans un premier temps, une analyse des dynamiques de colonisation aux échelles intra et interannuelles réalisée à l’aide d’images drone et de relevés terrain a révélé la pertinence de l’utilisation d’images drones pour cartographier la végétation, ainsi que des dynamiques successionnelles rapides, avec un potentiel de restauration passive et de stabilisation des sédiments. Dans un second temps, l’analyse de nuages de points LiDAR en trois dimensions acquis en hiver et en été a montré la complémentarité des deux dates d’acquisition pour cartographier des indicateurs de statut des ripisylves à large échelle tels que les essences principales, l’ombrage ou la densité de strates herbacées et arbustives. Ces résultats permettent de discuter les dimensions méthodologiques et opérationnelles de l’utilisation des approches par télédétection pour le suivi des ripisylves. / Rivers are the object of legislation encouraging their restoration, and dam removal operations represent one of the solution to achieve it in France. Riparian vegetation plays a fundamental role in stabilizing and maintaining fluvial systems, being at the interface between terrestrial and aquatic environments. It is therefore a very important component which has to be evaluated in river restoration operations. One of the consequences of dam removal on riparian vegetation is the colonization of the dewatered sediments in the reservoir. The objective of the thesis are to define short term colonization dynamics of vegetation in context of dam removal (Sélune River, Normandy), and to develop long term indicators for the monitoring of riparian vegetation. First, an analysis of intra and interannual colonization dynamics revealed the potential of using drone images to map riparian vegetation, and fast successional dynamics with high passive restoration and sediment stabilization potential. Secondly, the analysis of 3D point clouds extracted from LiDAR data acquired in winter and summer highlighted the complementarity of the two acquisition dates to map indicators of riparian status at large scale, such as main riparian species, shading or density of herbaceous and shrubby strata. These results make it possible to discuss the methodological and operational dimensions of the use of remote sensing approaches for the monitoring of riparian vegetation

Les zones de dépôts des ruisseaux de tête de bassin abritent des communautés macrobenthiques diversifiées. Les caractéristiques physiques de ces habitats permettent l'établissement d'un réseau trophique complexe. De fortes variations saisonnières de ces communautés ont été observées dans les ruisseaux de la Montagne Noire. Le fonctionnement écologique de ces habitats a été étudié via la décomposition des litières et la bioturbation. L'intensité de ces deux processus est régulée par les assemblages d'invertébrés spécialisés : les déchiqueteurs et les remanieurs. Une méthode de quantification du remaniement sédimentaire de surface a été développée permettant l'étude de ce processus dans les ruisseaux. Il existe de fortes différences interspécifiques dans la capacité et le mode de bioturbation chez les remanieurs des ruisseaux. Ce travail contribue à améliorer les connaissances relatives au contrôle biotique sur le fonctionnement écologiques des ruisseaux.

L'écologie urbaine, qui a émergé depuis une trentaine d'années, s'intéresse notamment à l'étude de la biodiversité et du fonctionnement des écosystèmes en ville. Ce travail de thèse porte plus particulièrement sur l'analyse de l'écosystème "corridor fluvial", et son rôle dans la dynamique des communautés végétales en fonction d'un gradient d'urbanisation. Les corridors fluviaux assurent en effet une connexion structurelle entre la ville et la campagne, et leur conservation en milieu urbain implique d'en comprendre précisément la fonctionnalité écologique. L'objectif de ce travail est donc de mettre en évidence l'effet du gradient d'urbanisation sur la composition et la structure des communautés végétales le long d'un cour d'eau et de vérifier si l'existence en ville de corridors fluviaux contribue efficacement à la dispersion et à la rapidité de colonisation des milieux adjacents. Deux cours d'eau, la Bruche et l'hydrosystème Rhin Tortu - Ziegelwasser, ont été étudiés dans leur partie aval la plus urbaine au sein de l'Eurométropole de Strasbourg. [...] / Urban ecology, which has emerged over the last thirty years, focused in particular on studying thebiodiversity and on functioning of ecosystems in cities. This work explores urban riparian corridors and their rolein the dynamic of plant communities based on a gradient of urbanization. Indeed, riparian corridors provide astructural connection between the city and the countryside, and their conservation involves preciselyunderstanding their ecological functionality. The objectives of this work are to highlight the effect of the urbanization gradient on the composition and structure of plant communities along a river to determine whether the existence of urban riparian corridors effectivelycontributes to the colonization of adjacent areas. Two rivers, the Bruche and the Rhin Tortu - Ziegelwasser, arestudied in their most urban downstream part in the metropolitan area of Strasbourg, eastern France. [...]