Thèse--Sc. nat.--Dijon, 1982. / Bibliogr. p. 273-288.

Th. 3e cycle--Sci. agron.--Nancy--I.N.P.L., 1982.

Th.--Géol.--Nancy 1, 1991. / Bibliogr. p. 137-145. Résumé en français et en anglais.

Th. doct.-ing.--Géol. appl., sci. de l'eau--Rennes 1, 1984.

Th. doct.-ing.--ENSA--Rennes, 1997. / Bibliogr. p. 289-296. Résumés en français et en anglais.

Les variations des conditions d'oxydo-réduction dans les sols des zones humides, cultivés ou en friche, influent sur les mécanismes de mobilisation et d'immobilisation des éléments chimiques. La mobilité des éléments est étudiée dans des rizières de Camargue, dont les sols sont issus du comblement récent d'un paléochenal du Rhône. Les processus qui régissent les eaux de nappe sont déterminés à partir d'une acquisition en continu in situ des paramètres physico-chimiques. L'impact des alternances aérobie-anaérobie, liées au cycle annuel d'irrigation ou à des pluies orageuses, est analysé à haute fréquence dans les eaux de la nappe et de la lame de submersion. Dans la zone saturée du sol, en profondeur, ces perturbations engendrent précipitation et dissolution de phases minérales. Trente années d'irrigation ont suffi pour que la dynamique annuelle génère la création d'un horizon d'accumulation, contenant un front d'oxydo-réduction. Pendant une année sans irrigation, la dissolution des phases néoformées, carbonates et oxydes, de cet horizon, est amorcée. Dans l'horizon submergé de la rizière, silice, fer et plomb sont soumis à des fluctuations saisonnières, liées aux conditions réductrices et à l'activité du riz. Les teneurs en fer, manganèse et magnésium des eaux ne sont pas contrôlées par les phases minéralogiques connues. L'acidification à pH 4 par le riz pendant les quatorze jours de la phase de pré-reproduction fournit des éléments nutritifs à partir de la dissolution de phases solides. Les argiles mal cristallisées et les phytolithes sont altérés pour fournir du silicium à la plante.

En ce moment au Québec, il est important d'être en mesure de bien identifier les milieux humides, surtout en considérant leur déclin ainsi que le cadre légal mis en place pour les protéger. L'outil actuellement utilisé pour caractériser les sols de ces milieux, qui sont alors qualifiés d'hydromorphes, est mésadapté pour cette tâche. De plus, il comporte certaines différences lorsque comparé à d'autres outils similaires en Amérique du Nord. Le présent mémoire vise donc à aider à la création d'un nouvel outil d'identification terrain des sols hydromorphes. Pour ce faire, une première analyse a été effectuée afin de vérifier quelles caractéristiques permettent d'identifier ces sols. Celle-ci consistait à vérifier les caractéristiques découlant de conditions anoxiques selon différentes informations qu'il est possible de relier à la présence de milieux humides. Il en est ressorti que des phénomènes d'oxydoréduction, plus précisément des mouchetures d'oxydation aux contrastes marqués ou distincts et de la gleyification, permettaient d'identifier ces sols lorsqu'ils étaient visibles dans les 25 premiers cm sous la surface des sols à texture non-sableuse. Les outils existants dans le reste du Canada et aux États-Unis ont également été analysés afin de vérifier comment bâtir un outil d'aide à la décision et quels indicateurs y étaient inclus. Cette seconde analyse a permis d'orienter la décision quant à la question du seuil des phénomènes d'oxydoréduction dans les sols ayant une texture grossière. Le seuil utilisé est alors le même que pour les sols ayant une texture fine. Également, la présence de la gleyification comme indicateur déterminant pour l'évaluation de mauvais drainages ou de régimes d'humidité élevés s'est révélée être présente dans la plupart des outils. Couplé à la difficulté d'établir un seuil pour les mouchetures d'oxydation, cela a confirmé la pertinence de favoriser l'usage de la gleyification comme un indicateur proéminent pour le nouvel outil. Couplées à d'autres indicateurs provenant de la littérature, ces analyses ont permis de développer un outil qui aide à identifier plus aisément les sols hydromorphes. Cela facilitera sans doute les inventaires destinés à identifier la présence de milieux humides.

Le sol est un réacteur biogéochimique où les cycles du carbone, de l'azote et la dynamique des métaux sont étroitement liés. les sols hydromorphes sont le siège de processus très particuliers. En effet, lorsqu'ils sont saturés en eau, la microflore consomme l'oxygène dissous, puis réduit les nitrates et les oxydes de fer. les micropolluants cuivre et zinc, associés à ces oxydes sont alors susceptibles d'être mobilisés. Cette étude a été réalisée en Bretagne, dans une région d'agriculture intensive, dans une zone humide, à l'interface d'un versant intensément cultivé et d'un cours d'eau. le suivi simultané de la dynamique du Fe(II), du carbone organique dissous, des nitrates,et des micropolluànts métalliques Cu et Zn permet de mettre en évidence : le bruit de fond géochimique, l'impact des épandages, la dynamique saisonnière du sol en fonction des conditions de saturation et d'oxydation, particulièrement suivant que le milieu est en conditions aérobies ou anaérobies. Des méthodes d'échantillonnage et d'analyse ont été développées afin de préserver au maximum les caractéristiques de la solution du sol. les résultats montrent qu'il existe une dynamique temporelle constituée de plusieurs cycles de réduction/réoxydation et que saturation en eau n'est pas synonyme de milieu réducteur. la réalisation de conditions réductrices dépend de la recharge en oxygène dissous par les pluies. On n'observe pas d'effet limitant de la température sur la réduction du milieu. les épandages apportent du carbone organique soluble de tous poids moléculaires et des métaux Cu, Zn. Un processus de chromatographie sépare le long du versant les différents composés. En conditions anaérobies, la microflore reste active et semble même stimulée par l'apport de matière organique facilement biodégradable du lisier. la dénitrification s'observe lorsque la zone humide passe pour la première fois en conditions anoxiques à la fin de la période sèche. Mais lors des cycles d'oxydation/réduction ultérieurs, on observe la coexistence de Fe(ll) et de nitrates en solution. le Fe(lI) est alors contrôlé par l'équilibre avec un hydroxyde mixte de Fe(lI) et de Fe(III), qui est situé plus haut dans l'échelle de réduction que le couple nitrate/nitrite. Il peut donc exister un facteur d'ordre biogéochimique limitant la dénitrification. les micropolluants métalliques cuivre et zinc sont mobilisés dans le paysage lors de la réduction des oxydes de fer et peuvent migrer vers le réseau hydrographique.

Les objectifs de ce travail sont de : (1) mieux comprendre l'hydrochimie des REE dans les eaux douces continentales (2) déterminer le mode de transport des REE dans ces systèmes (dissous/colloïdal) (3) tester les REE comme traceurs des circJlations d'eau dans les bassins versants d'ordre 1 ,en climat océanique tempéré. Le bassin versant de Kervidy (Bretagne) est situé sur un substratum schisteux imperméable. Deux domaines sont identifiés: (i) un domaine de versantbien drainé. La nappe profonde est oxydante et légèrement acide (pH::::5,5) dans sa partie supérieure, alors que plus profondément elle est réductrice. L'eau est pauvre en matière organique sur l'ensemble de la nappe (COD <2 mg/I) . (ii) une zone hydromorphe de fond de vallée composée de sols temporairement saturés en eau. La nappe superficielle y est riche en matière organique (COD = 10 à 30 mg/I) et présente un pH légèrement plus élevé (:::: 6,5) . Ces eaux sont temporairement réductrices (Eh::::250 mV en hiver et au printemps). Cette étude comporte un suivi bimensuel des teneurs en éléments traces et en COD dans les eaux filtrées à 0,2 !-lm et des paramètres chimiques (Eh, pH). La séparation des espèces sous forme colloïdale et des solutés a été réalisée par ultrafiltration tangentielle. Les teneurs en éléments traces ont "été déterminées par ICP-MS. . Cette étude montre que chaque système possède une signature en REE spécifique stable dans le temps. Ces signatures ne sont pas liées à l'encaissant géologique mais à des processus physico-chimiques se produisant à l'interface eau/roche. La forte anomalie négative en Ce dans la partie supérieure de la nappe profonde (Ce/Ce*=0,06 à 0,6) résulte de l'oxydation du Ce3+ en Ce4+ (précipitation sous forme de Ce02 insoluble). L'absence d'anomalie dans la partie inférieure de la nappe profonde est la conséquence des conditions réductrices. L'absence d'anomalie en Ce èt l'enrichissement en LREE par rapport aux HREE de la nappe superficielle de fond de vallée est liée à la complexation des REE par des colloïdes organiques. En outre les variations temporelles des abondances sont controlées par des changements de conditions rédox. Les teneurs en métaux traces et en COD du ruisseau à l'exutoire augmentent avec les débits. Ainsi, les eaux des zones hydromorphes alimentent le ruisseau majoritairement en périodes de crue. Cette étude met en évidence le rôle majeur de deux facteurs sur la distribution des REE et leur transfert vers les réseaux hydrographiques : la présence de colloïdes et le fonctionnement hydrologique du bassin versant. Nos résultats révèlent un lien étroit entre l'hydrologie du système, les conditions d'oxydo-réduction et la nature des particules colloïdales. Ces facteurs sont à considérer pour toute estimation des flux de métaux traces depuis le sytème terrestre jusqu 'au réseau hydrographique.

L’étude de la flore et de la végétation des clairières sur sol hydromorphe a été menée dans le Parc National de l’Ivindo au Nord-est du Gabon. La méthode phytosociologique de Braun-Blanquet (1932) a été retenue pour la réalisation des relevés au sein des deux principales formations végétales qui composent ce biotope: la prairie et la lisière qui la ceinture. Cent trente trois relevés ont permis de recenser 229 espèces réparties en 175 genres et 72 familles. Les matrices formées à partir de ces relevés et de ces espèces ont été analysées par la méthode Indicator Value (IndVal) ;des analyses canoniques redressées (DCA) et des analyses canoniques des correspondances (CCA) ont servi pour les ordinations. Des analyses de variance (ANOVA) suivies des tests post hoc de Bonferonni ont permis de voir si les valeurs des paramètres environnementaux et structuraux mesurés au sein des différents groupes sont différentes. <p>La flore globale des clairières est dominée par les Cyperaceae, les Rubiaceae et les Leguminosae-Caesalpinoideae. Cinq espèces (Fuirena stricta subsp. stricta, Pycreus subtrigonus, Pycreus mundtii, Rhynchospora perrieri et Leptochloa coerulecens) sont signalées pour la première fois au Gabon. <p>Huit groupements sont décrits: 5 pour les prairies et 3 au niveau des lisières. Quatre des groupements des prairies (le groupement pélophyte semi-aquatique à Costus afer et Centotheca lappacea ;le groupement hélophyte semi-aquatique à Pycreus mundtii et Pycreus subtrigonus ;le groupement pélophyte semi-aquatique à Virectaria multiflora et Kyllinga pumila ainsi que le groupement nitrophyte à Tristemma leiocalyx et Bacopa crenata) appartiennent à la classe des Phragmitetea tandis que le dernier (le groupement aquatique à Schoenoplectus mucronatus et Nymphaea heudelotii) se rattache à la classe des Potametea.<p>Deux des groupements de lisières (le groupement pélophyte pré-forestier à Ludwigia africana et Nephrolepis bisserata; le groupement hygrophyte des forêts marécageuses à Anthocleista schweinfurthii et Uapaca guineensis) appartiennent à la classe des Mitragynetea et le dernier (le groupement nitrophyte pré-forestier marécageux à Leptochloa coerulescens et Echinochloa indica) à celle des Phragmitetea. <p>L’hydromorphie et la profondeur de la vase ainsi que la fréquentation animale constituent les variables environnementales qui influencent significativement le déterminisme de ces groupements au sein des prairies, alors que ces variables n’ont aucun effet sur les groupements de lisière. <p>La richesse spécifique varie de 62 à 164 pour les groupements de lisière tandis qu’au sein des prairies, elle varie de 35 à 63. Les indices de diversité moyens pour l’ensemble des groupements des clairières sont 4,4 ± 0,5 (Shannon), 0,07 ± 0,03 (Simpson) et l’équitabilité de Piélou est de 0,78 ± 0,05. <p>La flore étudié n’est inféodée aux clairières du Gabon, les espèces endémiques guinéo-congolaises sont dominantes au niveau des lisières alors que ce sont les espèces à large distribution qui prédominent dans les prairies. Les géophytes et des thérophytes dominent dans les prairies tandis que les phanérophytes sont dominants dans les lisières. La zoochorie et l’anémochorie constituent les modes de dissémination les plus rencontrés au sein de la flore étudiée. <p>Mots clés :clairière intraforestière, flore, groupements végétaux, phytosociologie, Gabon.<p>Abstract<p>The study of the flora and the vegetation of the swampy clearings on hydromorphic soils were realized in the National Park of Ivindo in north-eastern of Gabon. The phytosociological method of Braun-Blanquet was adopted for the realization of the relevés within the two principal vegetation type which form this biotope: the central meadow and the edge which girdles it. 133 relevés made it possible to count 229 species divided into 175 genera and 72 families. The matrices made starting from these relevés and of these species were analyzed by the method Ind Val; DCA made it possible to obtain groupings; CCA made it possible to evaluate the environmental link between parameter and the vegetation. An analysis of variance (ANOVA) follow-up of the tests post hoc of Bonferonni made it possible to see whether the values measured within the various groups are different.<p>The flora is dominated by Cyperaceae, Rubiaceae and Leguminosae-Caesalpinoideae. Five species, Fuirena stricta subsp stricta, Pycreus subtrigonus, Pycreus mundtii, Rhynchospora perrieri and Leptochloa coerulescens are announced for the first time to Gabon.<p>Eight associations are described: 5 for the meadows and 3 on the level of the edges. Four of the associations of the meadows (the pelophyte semi-aquatic association with Costus afer and Centotheca lappacea; the helophyte semi-aquatic association with Pycreus mundtii and Pycreus subtrigonus; the pelophyte semi-aquatic association with Virectaria multiflora and Kyllinga pumila; the nitrophyte association with Tristemma leiocalyx and Bacopa crenata) belong to the class of Phragmitetea while the last (the aquatic association with Schoenoplectus mucronatus and Nymphaea heudelotii) is belong to the class of Potametea .<p>Two of the associations of edges (the pelophyte pre-forester association with Ludwigia africana and Nephrolepis bisserata; the hygrophyte association of the marshy forests with Anthocleista schweinfurthii and Uapaca guineensis) belong to the class of Mitragynetea and the third (the nitrophyte marshy pre-forester association with Leptochloa coerulescens and Echinochloa indica) to Phragmitetea. <p>The hydro-morphology and the depth of the mud as well as the animal frequentation constitute the environmental variables which influence the occurrence of these associations within the meadows, whereas they do not have any effect on the association edge.<p>The species richness varies from 62 to 164 for the association edge while within the meadows it varies from 35 to 63. The average indices of diversity for the whole of the associations of the clearings are 4.4 ± 0.5 (Shannon), 0.07 ± 0.03 (Simpson) while Piélou’s evenness is 0.78 ± 0.05.<p>The flora is not uniquely linked with the clearings of Gabon, although, on the phytogeographical level, the guineo-congolian endemics are dominant on the level of the edges whereas in fact the species with broad distributions prevail in the meadows. The analysis of the biological types shows the preponderance of the geophytes and the therophytes for the meadows while the edges are largely dominated by phanérophytes. The zoochory and the anemochory constitute the modes of dissemination most met within the studied flora.<p>Key words: Swampy clearings on hydromorphic soils, flora, association, phytosociology, forest clearings, Gabon.<p><p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished