Dans ce mémoire, nous présentons une méthode de suivi de fond pour petits véhicules autonomes sous-marins sous-actionnés de type « torpille civile ». Nous établissons les deux principales limitations qui contraignent leurs déplacements : le rayon de courbure minimal et la pente maximale de leur trajectoire. Nous proposons ensuite une méthode globale de suivi de fond prenant en compte ces contraintes. La génération des trajectoires suppose la connaissance de la position du véhicule dans un environnement bathymétrique connu a priori. Cette dernière condition n'étant pas toujours vérifiée, nous adaptons la méthode globale au cas, local, où le véhicule navigue dans un environnement inconnu dont il découvre progressivement les caractéristiques physiques. La méthode employée alors exploite les données bathymétriques acquises par deux sondeurs mono-faisceaux disposés dans le nez du véhicule. Le choix de ce type de capteurs est justifié et les modèles des faisceaux acoustiques sont étudiés. L'adjonction d'un troisième sondeur à l'avant du véhicule permet de tenir compte également de l'éventualité de se trouver face à un aplomb, c'est-à-dire une falaise sous-marine. Un algorithme basé sur un découpage du faisceau en trois zones de perception permet de classer les échos reçus et d'adapter le comportement du véhicule en conséquence. On détermine ainsi la taille de l'obstacle et la manière de l'éviter afin de garantir la sécurité du véhicule tout en tâchant de suivre le fond au plus près. Les résultats des simulations du comportement hydrodynamique du véhicule Taipan ainsi que des essais en milieu naturel sont présentés.

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Les fluctuations du climat et du niveau marin, de plus ou moins grande amplitude, influencent le taux d’érosion sur le continent, le transport de sédiment vers l’océan et sa distribution vers le bassin profond. Les canyons sous-marins, structures érosives de premier abord, sont les zones de transfert privilégiées entre le plateau continental et le bassin profond. Peu d’études se sont concentrées sur la relation entre le remplissage des canyons, l’acheminement des sédiments et les variations du niveau marin. La chronologie de leur mise en place et de leur évolution aux échelles de temps géologiques restent également largement spéculatifs. Ce travail est consacré à la genèse des canyons sous-marins au Plio-Quaternaire sur les marges de l’Ebre et du Golfe du Lion, en Méditerranée occidentale. Cette genèse intervient après la crise de salinité messinienne, qui a conduit au démantèlement par érosion continentale des marges méditerranéennes. Après une initiation par érosion régressive au Pliocène, les canyons sous-marins connaissent un développement majeur lors de la mise en place des cycles climatiques de 100 ka au Quaternaire, en lien avec l’amplification des oscillations du niveau marin pouvant atteindre 150 m. L’utilisation et la comparaison de données sismiques (2D et 3D) de résolution et pénétration différentes, couplées à des calages chrono-stratigraphiques par forages, permettent de mettre en évidence le lien important entre les cycles climatiques de Milankovitch (principalement 100 et 41 ka) et l’architecture des têtes de canyons. Les changements rapides du climat et du niveau marin (cycles de Bond) ont également une influence importante sur le flux sédimentaire et les processus de transport, ainsi que sur la connexion/déconnexion avec les systèmes fluviatiles. / Climate and sea-level changes with various magnitudes control continental erosion, sediment transport and its delivery to the deep basin. Submarine canyons, that are erosional features at a first glance, are conduits for sediment transport from the continental shelf to the deep sea. Little studies focused on the relationship between canyon infill, sediment delivery and sea-level variations. The chronology of canyon development and evolution through geological time remains speculative. This thesis is dedicated to the understanding of the genesis of submarine canyons in the western Mediterranean Sea during the Plio-Quaternary. This period occurred after the major erosion of Mediterranean continental margins during the Messinian Salinity Crisis. Canyons were initiated by retrogressive erosion during the Pliocene. They further developed in relation with the amplification of sea-level changes during the Quaternary (up to 150 m). The results are based on a large range of 2D and 3D seismic data resolution and chrono-stratigraphic constraints. The stratigraphic signature of Milankovitch (mainly 100 and 40 ka) is revealed within canyon heads. Rapid climate and sea-level changes (Bond Cycles) have also a distinct signature by controlling the type and amount of sediment delivered in canyon heads, and the connection/disconnection with fluvial systems.

Ce travail présente une analyse de la dynamique sédimentaire du système turbiditique actuel de l’Ogooué (Golfe de Guinée), secteur encore très peu exploré à l’heure actuelle. Il se base sur l’interprétation de données géo-acoustiques (sondeur multifaisceaux et sismique chirp), sédimentologiques (carottes küllenberg et interface) et courantométriques issues de campagnes océanographiques réalisées par le SHOM. L’analyse morpho-bathymétrique détaillée a révélé la diversité des structures morphologiques le long de la marge. Ces observations, associées aux données sédimentaires et courantométriques ont permis de préciser les différents processus de dépôt. La configuration du plateau continental, dont la largeur se réduit fortement vers le Nord va entraîner une variabilité des transferts sédimentaires en profondeur le long du système turbiditique de l’Ogooué. La très faible extension du plateau continental à l’extrémité de l’île Mandji et l’action de la dérive littorale favorisent une sédimentation gravitaire active sous la forme d’écoulements turbiditiques dans le canyon du Cap Lopez ou de glissements sous-marins. Grâce à la comparaison de données bathymétriques à différentes échelles de temps, il a été possible de documenter à très haute résolution les mécanismes d’initiation et de développement d’instabilités ainsi que les processus sédimentaires à l’origine du développement des méandres. En plus des apports détritiques, les écoulements gravitaires initiés dans ce secteur vont également transporter de grandes quantités de matière organique. / This work presents an analysis of the sedimentary dynamic in the Ogooué turbidite system (Gulf of Guinea), previously poorly studied. It is based upon the interpretation of geo-acoustic (multibeam bathymetry and imagery, seismic chirp), sedimentological (Küllenberg and interface cores) and current-meter data recovered during oceanographic cruises conducted by the SHOM. The detailed morpho-bathymetric analysis reveals the diversity of morphological structures along the margin. These observations, combined with current meter and sedimentological data allowed us to determine various depositional processes. The decreasing width of the continental shelf toward the North involves a variability of sediment transfer along the Ogooué turbidite system. The very small extension of the continental shelf at the extremity of the Mandji Island and the action of longshore drift promote active gravitary sedimentation dominated by turbiditic flows in the Cap Lopez canyon or submarine slides.By comparing bathymetric data at different time scales, we document the mechanisms responsible for the initiation and development of instabilities and the sedimentary processes related to meander growth. In addition to detrital fraction, the gravity flows initiated in this area also carry large amounts of organic matter.

Les sites d'agrégation de ponte (AP) sont des zones où des poissons d'une même espèce se rassemblent pour frayer. En dépit de leur importance dans la reproduction de nombreuses espèces de poissons des récifs coralliens, bien peu de sites d'AP sont gérés. Le but de cette étude est d'améliorer la compréhension générale sur l'écologie des sites d'AP en vue de faciliter la gestion. L'étude, réalisée aux Seychelles, se concentre sur les individus regroupant sur les sites d'AP pour frayer et aussi sur ceux résidant sur ces sites. La télémétrie acoustique et le recensement visuel sous-marin ont, ici, été employé comme principaux outils d'observation des espèces formant des agrégations de reproduction (cordonnier (Siganus sutor), mérou camouflage (Epinephelus polyphekadion) et mérou marbré (E. fuscoguttatus)) et des espèces résidant sur les sites d'AP. Les détections acoustiques ont montré que les individus de S. sutor présentent une grande fidélité à leur site de ponte et une périodicité liée à la période de pleine lune. Par ailleurs, les agrégations de ponte d'E. fuscoguttatus et E. polyphekadion se chevauchent spatialement et temporellement avec une forte périodicité liée à la nouvelle lune. La formation d'AP de E. fuscoguttatus et E. polyphekadion provoque des changements complexes dans l'assemblage de poissons résidents sur le site. L'effet de la phase lunaire sur les assemblages de poissons résidant sur les sites d'AP de S. Sutor apparait être dépendant de l'échelle considérée. Les informations sur la dynamique spatiale et temporelle des espèces étudiée sont utilisées pour proposer des mesures de gestion susceptibles d'améliorer la protection des sites d'AP. / Fish spawning aggregation (FSA) sites are areas where repeated concentration of conspecific fish gathers for the purpose of spawning. Despite of their importance in the reproduction of many coral reef fishes, few FSA sites are actively managed. The aim of this study, conducted in the Seychelles, was to improve general understanding on the ecology of FSA sites to facilitate their management. It focuses on both the individuals that aggregate at FSA sites to spawn and those that are resident at FSA sites. Acoustic telemetry and underwater visual census were used to study three species that form spawning aggregations (spinefoot shoemaker (Siganus sutor), Camouflage grouper (Epinephelus polyphekadion) and Brown-marbled grouper (E. fuscoguttatus)) and the resident fish assemblages at FSA sites. Acoustic detections found individual S. sutor to have high fidelity to individual FSA sites and to show significant periodicity with the full moon period in the timing of their arrival and departure from FSA sites. Conversely, spawning aggregations of E. fuscoguttatus and E. polyphekadion overlapped spatially and temporally, with strong periodicity for spawning aggregation to form with the new moon period. The formation of E. fuscoguttatus and E. polyphekadion FSAs caused complex changes in the fish assemblage that is resident at the FSA site. The effect of lunar phase on the resident fish assemblages at S. sutor FSA sites appeared to be scale-dependent, having greater impact at the larger than the smaller FSA site. Information on the spatial and temporal dynamics of aggregating and resident fish species is used to propose management actions to improve the protection of FSA sites.

La mer Caspienne qui est devenue l’objet du droit international depuis le XVIIIe siècle n’a jamais connu un statut juridique précis. Cet espace dont la nature aquatique fait l’objet de divergence était dominé par l’URSS jusqu’en 1991. Cependant, à la suite de la disparition de l’URSS, la mer Caspienne - désormais entourée de cinq États riverains (Azerbaïdjan, Iran,Kazakhstan, Russie et Turkménistan) – a fait sa réapparition sur la scène internationale, surtout en raison de ses riches ressources naturelles. C’est précisément dans ces conditions que la question de la situation juridique de la mer Caspienne au regard du droit international s’est posée à la fin du XXe siècle. Il convient donc de former un régime juridique de la mer Caspienne adéquat et durable à long terme et de trouver des solutions pour le règlement desdifférends juridiques entre les États caspiens. / The Caspian Sea which has become the object of international law since the eighteenth century has never had a clear legal status. This space of which the aquatic nature is not defined was dominated by the Soviet Union until 1991. However, following the collapse of the USSR, the Caspian Sea - now surrounded by five littoral States (Azerbaijan, Iran, Kazakhstan, Russia and Turkmenistan) - has re-emerged on the international scene, especially because of its rich natural resources. It is precisely in these circumstances that the question of legal status of the Caspian Sea under international law arose in the late twentieth century. Therefore, it is necessary to form an adequate and sustainable long-term legal regime of theCaspian Sea and to find solutions for the settlement of legal disputes between the Caspian States.

À côté de la jeune histoire de l’archéologie sous-marine égyptienne qui est retracée dans ce travail, les expériences similaires dans le monde méditerranéen sont beaucoup plus anciennes. Elles remontent au XVe siècle avec la découverte d’une épave du Ier siècle ap. J.-C. dans le lac Nemi, puis à la récupération d'une partie de la cargaison de l'épave antique d'Anticythère en 1901 grâce aux pêcheurs d'éponges grecs, ainsi qu’à la découverte en 1907 de l'épave romaine de Mahdia en Tunisie. Elles constituent des événements marquants dans le domaine de l'archéologie sous-marine. Mais l’archéologie sous-marine s’est développée de manière spectaculaire avec l’invention du scaphandre autonome par les français Jacques-Yves Cousteau et l’ingénieur Émile Gagnan. Cette invention provoqua une véritable révolution dans le domaine des activités sous-marines en 1942-1943. Ensuite les découvertes se succédèrent dans le bassin méditerranéen pendant plus d’un demi-siècle et de nombreux pays à travers le monde décidèrent de la mise en place de service archéologique spécialement dédié aux activités subaquatiques et sous-marines.Cette thèse porte sur une politique de gestion des vestiges immergés en Egypte, à la lumière des autres expériences en Méditerranée, afin d’attirer l'attention sur la richesse du patrimoine subaquatique égyptien à travers une étude dans le détail et dans son ensemble de l’action du Conseil suprême des Antiquités de l’Égypte et des diverses missions étrangères travaillant en Egypte. Elle propose une politique de protection efficace du patrimoine culturel subaquatique en Egypte, et des suggestions de développement du tourisme archéologique sous-marin et subaquatique, pour transformer ces richesses englouties en vecteur économique, tout en assurant leur protection adéquate par une législation spécifique qui n’existe pas encore en Egypte. / Beside this short history of underwater archeology in Egypt which is described in this work, similar experiences in the Mediterranean are much older, they go back to the fifteenth century with the discovery of a wreck from the first century AD, in Lake Nemi, later, the recovery of some objects from the ancient wreck of Anticythère in 1901 by the Greek fishermen of sponge, and the discovery in 1907 of the Roman wreck of Mahdia in Tunisia, are remarkable in the field of underwater archeology. But the underwater archeology has developed with the invention of the aqualung by the French Jacques-Yves Cousteau and the engineer Emile Gagnan. This invention caused a revolution in the field of underwater activities in 1942-1943. Then the underwater discoveries in the Mediterranean were succeeded and increased for more than a half century, and many countries around the world decided the establishment of an archaeological service specifically dedicated to underwater activities. This study focusses on management policy of underwater archaeology in Egypt, in the light of other experiences in the Mediterranean, in order to draw attention to the importance of the Egyptian underwater archaeology through a study in details of the activities of the Supreme council of Antiquities in Egypt and of the different foreign missions working in Egypt and to propose an effective protection policy of underwater cultural heritage in Egypt, also to develop the tourism of underwater archaeology, and to transform these vestiges in an economic vector, while ensuring an adequate protection by specific legislation that does not exist yet in Egypt.

L’objectif de cette étude est de reconstruire le régime de l’érosion des chaînes himalayennes, et de relier ces paramètres aux variations climatiques globales et à l’intensité de la mousson. Dans ce travail, Les sédiments de 3 carottes prélevées dans la baie du Bengale pendant la mission MONOPOL ont fait l’objet d’analyses minéralogiques (XRD et granulométrie) et géochimiques (majeurs, traces, la composition isotopique du Nd et du Sr). La mise en âge des carottes, est basée sur les enregistrements de δ¹⁸O de foraminifères planctoniques (G. ruber), et des datations au ¹⁴C (AMS). Ces 3 enregistrements sédimentaires couvrent les derniers 180 ka. L'approche multi-traceur menée sur ces carottes, nous donne des informations essentielles sur les sources, afin de reconstruire les changements au cours du temps des sédiments transportés vers la partie proximale du cône sous-marin du Bengale, et de mieux comprendre ses liens potentiels avec les changements climatiques (mousson indienne et/ou des changements au niveau de la mer). Les résultats de cette étude, donnent également des clefs sur les processus d'altération chimique et de la dynamique du transport des sédiments au cours du temps. En outre, une étude à haute résolution, sur un site localisé sur la levée du chenal actif du cône sous-marin fournit des informations sur les changements dans le degré d'altération et la dynamique de transport des sédiments du système himalayen au cours de l'Holocène. Ainsi, il est possible de quantifier l'impact de la mousson d’été sur la sédimentation au niveau de la levée durant cette période climatique. Les résultats de cette étude ont été utilisés pour estimer les changements dans les sources sédimentaires (plaine Indo-Gangétique vs haute-chaine) et retracer l'altération chimique du matériel détritique au sein du bassin versant du système fluviatile du Ganges-Brahmapoutre. / The aim of this study is to reconstruct the erosional history of the Himalayan ranges, in order to connect these parameters to global climatic events and variations in the intensity of the monsoon. In this work, sediments from 3 marine cores collected in the Bay of Bengal, during the MONOPOL cruise were analyzed using mineralogical (XRD and grain-size) and geochemical (major, trace, Nd and Sr isotopic composition) methods. Chronological framework of studied cores were based on δ¹⁸O from planktonic foraminifera (G. ruber), and ¹⁴C ages dating (AMS). These cores cover the last 180 kyr. The multi-proxy approach conducted on these cores, gives us critical information about the source, to reconstruct the temporal variability of sediment export to the proximal northeastern Bengal Fan and its potential links to climatic changes (Indian monsoon and/or sea-level changes). Results also give insights on the chemical weathering processes and the dynamic of transport of the sediments through time as well. Moreover, a high-resolution study, on a site located on the active middle fan channel levee of the fan provides information on changes in the weathering pattern and the dynamic of transport of sediments from the Himalayan system during the Holocene. Thus, it is possible to quantify the impact effect of summer monsoon rainfall during that time interval. These results have been used to assess changes in the sedimentary sources (Indo-Gangetic plain vs highlands) and document the chemical weathering states of the detrital material within the Ganges-Brahmaputra river basin catchment.

Les océans sont remplis de sons naturels et sont aujourd’hui de plus en plus envahis par des bruits d'origine humaine (bruits anthropiques). Ce mémoire étaye l’état actuel des connaissances sur les différentes sources de bruits sous-marins et leurs effets négatifs pour les espèces marines, les écosytèmes et les populations côtieres. Bien que le bruit soit un facteur de stress environnemental similaire à d'autres formes de pollution, la gestion du bruit anthropique a été négligée par les États et par le droit international. Cette étude met en lumière les difficultés pour le droit international et les États d’adopter des instruments spécialisés pour contrer le bruit anthropique alors que planent plusieurs incertitudes scientifiques. Le mémoire identifie et analyse les instruments contraignants et de soft law actuellement en vigueur, à l’international et au Canada, pour découvrir s’ils peuvent être mobilisés dans la lutte contre la pollution sonore dans les eaux arctiques canadiennes. L’adoption d’instruments juridiques ciblant spécifiquement les bruits anthropiques sous-marins est prônée mais avec la mise en garde que ce processus nécessitera une coopération inter et intra sectorielle concertée aux niveaux national, régional et international entre les milieux législatifs, scientifiques et décisionnels. / The world oceans are filled with natural sounds, which are being increasingly encroached upon by human sourced noises (anthropogenic noise). This thesis provides an overview of the current state of knowledge on the different sources of underwater noise and their negative effects on marine species, ecosystems and coastal populations. While anthropogenic noise is an environmental stressor similar to other forms of pollution, the management of anthropogenic noise has been neglected by States and by international law. This study highlights how scientific uncertainties and gaps complicate the process of crafting specialized international and domestic instruments to mitigate the impacts of underwater anthropogenic noise. The thesis identifies and analyzes binding and soft law instruments currently in force, internationally and in Canada, to discover whether they can be used to reduce noise pollution in Canadian Arctic waters. The adoption of legal instruments specifically applicable to anthropogenic underwater noise is advocated but with the caveat that it will require concerted inter and intra sectoral cooperation at the national, regional and international levels between legislative, scientific and decision-making circles.