L’érosion des stocks naturels de Paracentrotus lividus, oursins comestibles de Méditerranée, malgré les mesures actuelles réglementant les captures, soulève des inquiétudes sur la pérennité de son exploitation et sur l'équilibre des écosystèmes. En 2009, à la demande des pêcheurs professionnels, des gestionnaires de la ressource et de la communauté d’agglomération Toulon Provence Méditerranée (TPM), l'Institut Océanographique Paul Ricard et l'Équipe de Biologie Moléculaire Marine du laboratoire PROTEE (Université de Toulon), ont engagé un travail de recherche visant à mieux comprendre l'influence des processus naturels et anthropiques qui façonnent les populations naturelles, dans le but d'améliorer les stratégies de soutien aux populations, notamment par le réensemencement de juvéniles d'oursins.L'objectif du travail de thèse a été de (i) caractériser l'état des stocks sauvages de l'aire toulonnaise et de leurs dynamiques par la mise en place du suivi démographique bisannuel à long terme de huit stations références, (ii) de développer les méthodes de production de juvéniles en écloserie et (iii) d'évaluer l'efficacité du repeuplement et son impact sur les populations naturelles. Compte-tenu du cycle de vie bentho-pélagique de P. lividus, nous avons inscrit cette problématique dans une échelle régionale.Les résultats obtenus permettent de dresser un premier état des lieux de la structuration et des fluctuations d'abondances des peuplements de P. lividus sur l'aire toulonnaise et démontrent la fragilité des stocks naturels vis à vis des captures. La maîtrise complète du cycle de vie en aquaculture a été obtenue, notamment en optimisant les conditions d’élevage au stade critique de la métamorphose. Enfin, les repeuplements expérimentaux, réalisés à l'échelle pilote, ont présenté un succès variable selon les sites mais potentiellement important, sans aucun effet sur la structuration et la diversité génétique des stocks naturels. Le travail engagé et les premiers résultats sont discutés dans le contexte de la conservation et de l'exploitation durable de cette ressource naturelle. Ils constituent en outre un préalable indispensable aux réflexions sur l’ajustement ou la mise en place de nouvelles actions de gestion des populations et de la ressource. / Despite current measures regulating captures, the erosion of natural stocks of the edible Paracentrotus lividus sea urchin of Mediterranean Sea, raises concerns about the sustainability of its exploitation and the stability of the associated ecosystem. In 2009, upon request of professional fishermen, resource managers and the urban district of Toulon Provence Méditerranée, we have initiated a program of research to better understand the influence of natural and anthropogenic processes that shape natural populations. The objectives of the thesis were (1) to monitor the demographic evolution of P. lividus communities on eight sites of the Toulon area between 2011 and 2013 before and after the legal harvesting period, (2) to develop a reliable method of production of P. lividus juveniles in hatchery and (3) to evaluate the effectiveness of restocking at a pilot scale and assess its potential impact over natural populations. Given the long larval phase in the bentho-pelagic cycle of this species, we monitored the genetic diversity of P. lividus populations at a regional scale.The data and results acquired during this work first provide an initial evaluation of the structure, abundance and fluctuation of followed P. lividus populations along the Toulon coast and demonstrate the vulnerability of natural stocks towards harvesting. In addition, complete control over the whole life cycle in batch was achieved through optimization of cultural and food parameters, especially at the critical stage of settlement and metamorphosis. Finally, experimental restocking trials demonstrated varying success depending on the site, but potentially significant, without apparent effect on the genetic diversity of wild stocks. Results obtained in this thesis are discussed in the context of conservation and sustainable exploitation of this natural resource. They are also a prerequisite to discussion on the adjustment or implementation of new management guidelines.

Une description réaliste des processus physiques du sol, de la végétation, de la couche de neige et de la couche de mélange des lacs et des océans dans les modèles de prévision du temps contribue à l'amélioration des prévisions météorologiques aux échéances allant de l'échelle journalière à l'échelle saisonnière. De plus, les méthodes d'assimilation permettant l'initialisation des variables pronostiques des schémas de surface sont essentielles pour corriger les erreurs accumulées en surface, provenant des forçages et de la modélisation. Je présente dans ce mémoire une synthèse de mes travaux de recherches qui ont porté sur le développement et la validation de schémas de surface pour la prévision numérique du temps ainsi que sur le développement de techniques d'assimilation innovantes pour les surfaces continentales. L'ensemble de ces activités se sont appuyées sur la disponibilité de données d'observations (in-situ et par télédétection) informatives sur les processus modélisés. Je termine en proposant plusieurs pistes à explorer pour la modélisation et l'assimilation des processus de surface pour diverses applications environnementales.