La dégradation de la mangrove de la Casamance a fortement été influencée par des contraintes physiques. Mais c’est l’étalement des villes du fait de la croissance démographique, les importants prélèvements de ses ressources par les populations et la mise en œuvre de techniques d’aménagements inadaptées qui ont accentué sa destruction. L’analyse de l’histoire des usages de cet écosystème, sa perception par les populations de diverses origines, les changements de législation foncière et le contexte politique propre à la région expliquent aussi cette situation. On remarque ainsi qu’au fil des années la mangrove péri-urbaine de Ziguinchor ne cesse de perdre des surfaces. Pourtant depuis les années 1990 l’amorce de la prise de conscience croissante de son importance écosystémique a conduit à la multiplication de projets de la part des organismes de développement et de protection de l’environnement pour endiguer ce phénomène. Il ressort en revanche à la suite d’enquêtes réalisées sur le terrain auprès des populations et des opérateurs du développement que ces initiatives et notamment les reboisements de la mangrove n’ont pas toujours eu les résultats escomptés, et cela en raison de leur faible acceptabilité sociale, de l’existence de grandes disparités dans l’exécution des travaux et dans la répartition des moyens de travail.Au regard de ces difficultés, des pistes de travail sont alors proposées et notamment un Système d’Information Géographique (SIG) qui permet de faire un état actualisé des changements de l’occupation du sol.Ce travail de thèse permet de mieux comprendre les changements survenus dans l’occupation du sol et notamment la mangrove avec l’évolution des pratiques des populations et de l’augmentation de leurs besoins. Il permet aussi de disposer d’une base de données sur l’évolution des unités du sol de la région péri-urbaine de Ziguinchor. / Degradation of mangroves in Casamance has been strongly influenced by physical constraints. But it is urban sprawl due to population growth, the sharp drawdown of its resources by the population and the implementation of inadequate technical facilities to which accentuated its destruction.The analysis of the history of the uses of this ecosystem, its perception by people of diverse origins, changes in land laws and the specific political context in the region explainalso this situation. It is thus noted that over the years the peri-urban mangrove Ziguinchor keeps losing surfaces. Yet since the 1990s, the beginning of the growing awareness of its importance ecosystem led to the multiplication of projects from development and environmental protection agencies to curb this phenomenon. It appears however as a result of investigations carried out on the ground with the population and operators of these development initiatives including reforestation of mangroves have not always had the desired results, and that because of their low acceptability social, the existence of large disparities in the performance of work and in the allocation of labor resources.Given these difficulties, work tracks are proposed including a Geographic Information System (GIS) which allows for an update on changes in land use.This work provides insight into the changes in land use, including mangrove populations with changing practices and increasing needs. It also helps to have a database onthe development of ground units in the area peri-urban Ziguinchor.

Situé au SE de l’Espagne, le Campo de Cartagena est un cas emblématique extrême des changements hydrologiques et environnementaux causés par l’utilisation intensive des eaux souterraines pour l’agriculture dans les zones semi-arides du pourtour méditerranéen. Le développement agricole a entraîné la surexploitation des horizons les plus profonds de l’aquifère multicouche, tandis que l’augmentation de la recharge liée au retour d’irrigation causait une remontée des niveaux dans la nappe superficielle libre. Un grand nombre de forages multi-crépinés permettent une connexion artificielle entre les différents aquifères, et donc un possible transfert de contaminants d’origine agricole depuis la nappe superficielle vers les nappes profondes. Suite à la montée des niveaux piézométriques dans la nappe superficielle, un débit permanent est maintenant observé dans le réseau hydrographique. S’y ajoutent les rejets incontrôlés de saumures issues d’usines privées de désalinisation d’eau souterraine, aboutissant eux aussi à l'exutoire du système, la lagune de la Mer Mineure. Dans ce contexte, comprendre la complexité de l’évolution du bilan hydrique est un enjeu scientifique majeur. Le premier axe de recherche a consisté en une large tâche de collecte et d’interprétation d’informations sur l’évolution du système aquifère multicouche au cours du siècle passé. Elle a permis de mettre en évidence l’inversion des gradients hydrauliques entre les trois premiers aquifères et des baisses de niveau piézométrique atteignant 500m. Malgré 40 ans de chroniques piézométriques et géochimiques, les possibilités d’interprétation étaient limitées par les rares descriptions techniques complètes de forages. Une méthode reposant sur la méthode d’apprentissage automatique Random Forest a donc été mise en œuvre et a permis d’identifier l’aquifère d’origine de 107 échantillons d’eau souterraine, avec des résultats bien meilleurs à ceux de l’Analyse Discriminante Linéaire (LDA) ou des arbres de décision (CART). Le deuxième axe de recherche a été motivé par la difficulté d’actualiser le bilan hydrique du système aquifère, où le retour d’irrigation s’ajoute à l’infiltration des précipitations comme source de recharge de la nappe superficielle. Des traceurs environnementaux (14C, 13C, 2H, 18O, 3H) ont été employés pour caractériser l’évolution à long terme de la recharge des nappes ainsi que les principaux processus de mélanges, discriminés entre échelle régionale (entre aquifères) et locale (au sein des forages). L’identification des échantillons correspondant à une recharge ancienne (pré-anthropisation) ou à une recharge moderne (post-anthropisation) à permis de quantifier une augmentation des taux de recharge dans la plaine de plus d’un ordre de grandeur en conséquence de la mise en place de l’activité agricole, soit de 10 mm.an-1 à 210 mm.an-1. Le troisième axe de recherche a été la quantification de la décharge sous-marine d’eau souterraine (SGD) vers la lagune de la Mer Mineure à l’aide des isotopes du radon (222Rn) et du radium (223Ra, 224Ra), combinés à une modélisation hydrodynamique de la lagune pour comprendre l’impact des apports anthropiques sur le bilan de radionucléides. Les principales zones de SGD ont été localisées, de même que la zone d’influence du panache de radionucléides issus des eaux de surface et des rejets de saumure. Finalement, les bilans de masse en été et en hiver aboutissent à des flux de SGD totaux (incluant les recirculation salines) de 7.2 à 15.9 108 m3.an-1 (222Rn), 21.9-44.7 108 m3.an-1 (224Ra) et 6.9 108 m3.an-1 (223Ra, hiver). Cette étude d'un cas extrême d’anthropisation présente un large intérêt bien au-delà du système aquifère multicouche du Campo de Cartagena ou de la région de Murcie. Les méthodes mises en place dans cette thèse pourront être appliquées dans d’autres sites méditerranéens où l’exploitation de l’eau souterraine suit une évolution comparable, continue et apparemment inexorable. / The Campo de Cartagena area in the Murcia region (SE Spain) is an emblematic case of the hydrological and environmental changes caused by the intensive use of groundwater for agriculture in semiarid Mediterranean areas. Agricultural development supported by the multi-layer aquifer system has led to the overexploitation of the deep layers, while irrigation return flow and the subsequent increased recharge rates increased water table levels in the unconfined layer. In addition, a large number of boreholes of the area are screened in several aquifers and allow an artificial connection between different groundwater masses. Moreover, as a consequence of the water table increase in the shallow aquifer, a permanent flow appeared in the last kilometres of the surface watershed. Together with the uncontrolled release of brines from private groundwater desalination, it induced a permanent surface flow of water to the main outlet of the system, the Mar Menor lagoon. In this context, understanding the complex evolution of the whole system and how the water balance is affected is a hard task.The first research focus aimed at collecting and reviewing all kind of existing data in order to reconstruct the evolution along one century of the multi-layer aquifer system. It highlighted an inversion of the vertical hydraulic gradient between aquifers and the decrease of water table levels up to 500 m for the deepest layer. Facing the difficult identification of the origin of groundwater samples, a method based on the Random Forest (RF) machine learning technique was developed. Despite the difficulty of an unequal dataset, accuracy over 90% was reached and 107 groundwater samples of unknown origin could be classified. Results were much better than using Linear Discriminant Analysis (LDA) or Decision Trees (CART).The second research axis was motivated by the difficulty to update the water balance of the multi-layer aquifer where irrigation return flow represents an additional source of recharge, added to the limited rainfall infiltration. Environmental tracers (14C, 13C, 2H, 18O, 3H) were combined to high-resolution temperature loggings to investigate the long-term evolution of recharge in the Campo de Cartagena aquifer system and discriminate local mixing processes (infra-boreholes) from regional mixing processes (between aquifers). Both pre-anthropization and post-anthropization recharge regime could be identified and quantified. Before the development of agriculture, recharge varied from 17 mm.a-1 in the mountain ranges to 6 mm.a-1 in the plain. In response to the increase of agricultural activity, recharge fluxes were amplified up to 210 mm.a-1 in irrigated areas.The third research axis consisted in quantifying submarine groundwater discharge (SGD). In order to decipher the influence of the different water sources on the Mar Menor, a radon (222Rn) and radium (223Ra, 224Ra) survey was combined with the hydrodynamic modeling of the lagoon. The areas of influence of a plume of radionuclides from the river were identified, the main areas of SGD were located and a location for a submarine emissary was proposed. Mass balances in winter and summer seasons provided total yearly SGD fluxes of water of 7.2-15.9 108 m3.a-1 (222Rn), 21.9-44.7 108 m3.a-1 (224Ra) and 6.9 108 m3.a-1 (223Ra, in winter). Water level effect, rather than tidal pumping, was identified as the main driver for recirculated saline groundwater, while fresh submarine groundwater discharge from the aquifer was about 1% of total SGD. As the case study is an extreme case of anthropization, these results present a wide interest that is not limited to the Murcia region or the Campo de Cartagena aquifer. The methods developed in this thesis might be used in other Mediterranean sites where groundwater exploitation seems to follow a continuous and inevitable increase.

Situé au SE de l'Espagne, le Campo de Cartagena est un cas emblématique extrême des changements hydrologiques et environnementaux causés par l'utilisation intensive des eaux souterraines pour l'agriculture dans les zones semi-arides du pourtour méditerranéen. Le développement agricole a entraîné la surexploitation des horizons les plus profonds de l'aquifère multicouche, tandis que l'augmentation de la recharge liée au retour d'irrigation causait une remontée des niveaux dans la nappe superficielle libre. Un grand nombre de forages multi-crépinés permettent une connexion artificielle entre les différents aquifères, et donc un possible transfert de contaminants d'origine agricole depuis la nappe superficielle vers les nappes profondes. Suite à la montée des niveaux piézométriques dans la nappe superficielle, un débit permanent est maintenant observé dans le réseau hydrographique. S'y ajoutent les rejets incontrôlés de saumures issues d'usines privées de désalinisation d'eau souterraine, aboutissant eux aussi à l'exutoire du système, la lagune de la Mer Mineure. Dans ce contexte, comprendre la complexité de l'évolution du bilan hydrique est un enjeu scientifique majeur. Le premier axe de recherche a consisté en une large tâche de collecte et d'interprétation d'informations sur l'évolution du système aquifère multicouche au cours du siècle passé. Elle a permis de mettre en évidence l'inversion des gradients hydrauliques entre les trois premiers aquifères et des baisses de niveau piézométrique atteignant 500m. Malgré 40 ans de chroniques piézométriques et géochimiques, les possibilités d'interprétation étaient limitées par les rares descriptions techniques complètes de forages. Une méthode reposant sur la méthode d'apprentissage automatique Random Forest a donc été mise en œuvre et a permis d'identifier l'aquifère d'origine de 107 échantillons d'eau souterraine, avec des résultats bien meilleurs à ceux de l'Analyse Discriminante Linéaire (LDA) ou des arbres de décision (CART). Le deuxième axe de recherche a été motivé par la difficulté d'actualiser le bilan hydrique du système aquifère, où le retour d'irrigation s'ajoute à l'infiltration des précipitations comme source de recharge de la nappe superficielle. Des traceurs environnementaux (14C, 13C, 2H, 18O, 3H) ont été employés pour caractériser l'évolution à long terme de la recharge des nappes ainsi que les principaux processus de mélanges, discriminés entre échelle régionale (entre aquifères) et locale (au sein des forages). L'identification des échantillons correspondant à une recharge ancienne (pré-anthropisation) ou à une recharge moderne (post-anthropisation) à permis de quantifier une augmentation des taux de recharge dans la plaine de plus d'un ordre de grandeur en conséquence de la mise en place de l'activité agricole, soit de 10 mm.an-1 à 210 mm.an-1. Le troisième axe de recherche a été la quantification de la décharge sous-marine d'eau souterraine (SGD) vers la lagune de la Mer Mineure à l'aide des isotopes du radon (222Rn) et du radium (223Ra, 224Ra), combinés à une modélisation hydrodynamique de la lagune pour comprendre l'impact des apports anthropiques sur le bilan de radionucléides. Les principales zones de SGD ont été localisées, de même que la zone d'influence du panache de radionucléides issus des eaux de surface et des rejets de saumure. Finalement, les bilans de masse en été et en hiver aboutissent à des flux de SGD totaux (incluant les recirculation salines) de 7.2 à 15.9 108 m3.an-1 (222Rn), 21.9-44.7 108 m3.an-1 (224Ra) et 6.9 108 m3.an-1 (223Ra, hiver). Cette étude d'un cas extrême d'anthropisation présente un large intérêt bien au-delà du système aquifère multicouche du Campo de Cartagena ou de la région de Murcie. Les méthodes mises en place dans cette thèse pourront être appliquées dans d'autres sites méditerranéens où l'exploitation de l'eau souterraine suit une évolution comparable, continue et apparemment inexorable.

Holothuria scabra est l'holothurie comestible à haute valeur marchande la plus distribuée et la plus exploitée dans l'Indo-Pacifique tropical. Dès lors, et à cause de la demande croissante des pays importateurs et consommateurs, les stocks naturels de l'espèce sont confrontés actuellement un problème de surexploitation. A Madagascar, les situations économique, sociale et politique difficiles ainsi que l'insuffisance d'un plan efficace pour l'aménagement de cette exploitation, rendent la situation plus délicate encore. La surexploitation se traduit par la diminution de la production, la raréfaction de certaines espèces, la dégradation de la qualité du produit et entraîne une forte concurrence entre les exploitants et le non respect de la législation existante. Un plan d'aménagement de cette exploitation est proposé dans ce travail. Celui-ci concerne la gestion de la pêche, la restauration et la pérennisation des stocks naturels, et la valorisation des produits. L'holothuriculture est considérée comme la solution d'avenir pour pallier une demande sans cesse croissante en trépang, restaurer les stocks naturels et sauver les espèces d'holothuries menacées d'extinction. Dans ce travail, il s'agissait d'étudier les aspects biologiques de l'espèce liés à la réalisation de l'élevage de ses larves et juvéniles. Des études concernant le cycle de reproduction de la population locale (baie de Toliara 23° 27' S; 43°41' E côte Sud-ouest de Madagascar), l'induction de la maturation ovocytaire, le développement larvaire et post-larvaire, le développement squelettique chez les larves et les juvéniles, et la croissance des larves et des juvéniles ont été menées. Le but était d'optimaliser la production de juvéniles de H. scabra en écloserie en s'appuyant sur les connaissances préexistantes et acquises. Le cycle de reproduction de H. scabra a été étudié de novembre 1998 à avril 2001 par le suivi de la variation mensuelle de l'indice gonadique, de l'indice de maturité sexuelle et du pourcentage de chaque stade de maturité sexuelle. La population étudiée présente un cycle de reproduction annuel. Toutefois, des gonades mûres sont présentes dans la population presque toute l'année. Les individus mûrs et prêts à pondre sont toutefois plus nombreux entre novembre et avril. Le cycle annuel comporte cinq périodes mais la population étudiée n'a jamais présenté un cycle bien défini et stable. Les échantillons mensuels de gonades sont relativement hétérogènes. La gonade de Holothuria scabra est formée d'une touffe de plusieurs tubules ramifiés. Le développement des gonades ne suit pas le modèle de recrutement progressif des tubules. Si les tubules constitutif d'une gonade n'ont pas les mêmes longueurs, ils sont par contre au même stade de maturité sexuelle. La troisième partie du travail porte sur le développement et l'élevage de H. scabra en structures aquacoles et plus particulièrement sur la production des juvéniles. Ceci débute par l'obtention des œufs fécondés. Pour ce faire, une procédure artificielle recourant à l'induction de la maturation ovocytaire a été utilisée. L'utilisation d'une substance nouvelle (la Nirina) s'est avérée très efficace pour induire la maturation ovocytaire de l'espèce H. scabra. Plus de 90% des ovocytes deviennent matures et sont fécondables après avoir été mis en sa présence. Contrairement aux effets de diverses molécules connues pour induire la maturation chez certaines espèces (dithiothreitol, L-cysteine), les œufs fécondés obtenus par cette méthode sont viables et ont de développement normal. Le développement larvaire se fait en moyenne en deux semaines mais il est influencé par les facteurs température et densité d'élevage. Les élevages conduits à basse température et faible densité ont de meilleure performance de croissance et un meilleur taux de survie. Par contre, le développement est plus lent à basse température. La durée de la phase épibionte des juvéniles est évaluée à environ six semaines, période après laquelle les juvéniles atteignent une longueur moyenne de 20mm (0,5g). Leurs croissance et développement sont moins influencés par la température que ceux des larves. Leur croissance est influencée par la qualité de la nourriture. Les juvéniles épibiontes ont une croissance en longueur plus élevée (0,356 mm/j) et une croissance pondérale moins élevée (12,89mg/j) que les juvéniles fouisseurs (endobiontes). L'apparition et le développement des structures squelettiques ont été observé chez les larves et juvéniles de H. scabra. L'apparition des nouvelles spicules calcaires a pu être suivi chez les juvéniles épibiontes . Ce travail met en évidence de nouveaux aspects de la biologie et de l'élevage de H. scabra, espèce aux rôles économiques et écologiques importants dans les régions de l'Indo-Pacifique. La connaissance des aspects reproducteurs et du développementaux est essentielle pour une gestion durable des pêches et exploitation.

La présente thèse analyse les principaux aspects du défi de la durabilité des ressources en eau au Mexique avec l'objectif de contribuer à la littérature économique et d'alimenter par les faits l'élaboration de politiques. Elle est composée de trois chapitres. Le premier chapitre analyse la distorsion causée par les subventions à l'électricité et leurs effets sur la surexploitation des nappes phréatiques. Il contribue à la littérature en fournissant des estimations sur les élasticités prix-croisés liées à la demande d'eau d'irrigation au Mexique. Les résultats montrent que les changements dans le prix de l'eau souterraine affectent la quantité d'eau pompée ainsi que la répartition du travail et des engrais. Le deuxième chapitre étudie les effets des inspections environnementales sur l'extraction illégale de l'eau dans les municipalités mexicaines. Les résultats montrent que le programme d'inspection mené par l'agence de l'eau au Mexique a un impact sur le nombre d'irrigants ne possédant pas de concession valide. Toutefois, des efforts supplémentaires sont nécessaires pour améliorer la capacité des bureaux régionaux et permettre au programme d'avoir un effet substantiel sur la durabilité de l'eau. Enfin, le troisième chapitre aborde certaines des préoccupations liées au changement climatique en analysant les effets des périodes de sécheresse et des inondations sur la migration interne au Mexique. Les résultats montrent que la sécheresse comme les inondations agissent comme facteurs d'incitation à la migration interne. En outre, les écarts de revenu, les homicides, et le niveau d'éducation sont des facteurs clés pour la migration interne. / The sustainability or water resources in Mexico is challenged, among other things, by inadequate regulation tools, limited enforcement capacity, and the uncertainty related to climate change. This thesis analyses key aspects of these challenges with the overall objective of contributing to the economic literature and providing inputs for evidence based policy making. The thesis is composed of three chapters. The first chapter looks at the mechanisms regulating groundwater extraction. In particular, it analyses the distortion caused by electricity subsidies and their effects on groundwater overdraft. It contributes to the existing literature by providing estimates on cross-price elasticities related to irrigation water demand in Mexico. The results of this chapter show that changes in the price of ground water not only affect the amount of water pumped, but also the allocation of labour and fertilizers. The second chapter studies the effects of environmental inspections on illegal water extraction across Mexican municipalities. Results show that the main inspection program led by Mexico's water agency does have an impact on the number of irrigators extracting water without a valid concession. However, further efforts improving the capacity of regional offices are required for this program to have a substantive effect on water sustainability. Finally, the third chapter addresses some of the concerns related to climate change by analyzing the effects of droughts and floods on internal migration trends in Mexico. Results show that both droughts and floods act as push factors for internal migration. In addition, results also show that income differential, murders, and educational attainments are key drivers for internal migration in the country.

Le droit international de l’environnement est fondé sur deux principes fondamentaux qui sont le principe de la souveraineté permanente sur les ressources naturelles et le principe de la conservation de la nature. La conjoncture économique contemporaine se caractérise par la systématique violation de ces normes juridiques à travers la surexploitation et la pollution des écosystèmes, ainsi que l’accès clandestin aux ressources biologiques, c’est-à-dire, la biopiraterie. Cette thèse a été développée spécialement à partir des discussions sur la gestion quantitative des ressources biologiques biotiques (la faune et la flore) et des ressources biologiques abiotiques (l’eau), ainsi qu’à partir d’analyses sur le problème de la pollution. Ces analyses sont cependant toujours en connexion avec la surexploitation et la biopiraterie, qui sont vraiment deux des grands enjeux contemporains du droit international de l’environnement. Afin de démontrer combien ces questions environnementales sont désormais de portée universelle, tous les régimes d’utilisation des ressources ont été étudiés, qu’ils soient relatifs à l’air, à la mer ou à la terre. L’on a ainsi pu vérifier l’existence d’un système juridique commun de l’utilisation des ressources biologiques fondé sur la coopération internationale, la bonne foi et le devoir de ne pas causer un préjudice aux autres États, outre les deux principes fondamentaux supra. Toutes ces normes juridiques de gestion de la nature sont matérialisées dans les accords internationaux d’utilisation d’une ressource biologique fondés sur les notions de quotas de durabilité et de quotas nationaux d’exploitation. Par conséquent, les États ont la capacité d’assurer le respect du droit international de l’environnement en assurant la conservation de la nature et la lutte contre la biopiraterie. / Environmental international law is based on two fundamental principles: the principle of permanent sovereignty over natural resources, and the principle of conservation of nature. The contemporary global economy is characterized by systematic violations of these legal norms through overexploitation and pollution of ecosystems, as well as the clandestine access to biological resources, or biopiracy. This thesis has been especially developed from discussions on the quantitative management of biotic biological resources (fauna and flora) and abiotic biological resources (water), in spite of the analysis on pollution, which can be found in the body of the thesis. The latter analysis is, however, always connected with the overexploitation and biopiracy, which are actually two major contemporary issues of environmental international law. For the demonstration of the generalization of these environmental issues, all regimes relating to the use of resources have been examined, independently of whether they concern the air, the sea, or land. That which could be verified is the existence of a common legal system for the use of biological resources based, in addition to the two fundamental principles mentioned supra, on international cooperation, good faith and the duty not to cause transboundary harm to other States. All these legal norms on nature management are established in international agreements on the use of a biological resource based on the notion of sustainability quotas and national quotas of exploitation. Therefore, States may control the compliance with environmental international law by ensuring the conservation of nature and the fight against biopiracy.

Holothuria scabra est l'holothurie comestible à haute valeur marchande la plus distribuée et la plus exploitée dans l'Indo-Pacifique tropical. Dès lors, et à cause de la demande croissante des pays importateurs et consommateurs, les stocks naturels de l'espèce sont confrontés actuellement un problème de surexploitation. A Madagascar, les situations économique, sociale et politique difficiles ainsi que l'insuffisance d'un plan efficace pour l'aménagement de cette exploitation, rendent la situation plus délicate encore. La surexploitation se traduit par la diminution de la production, la raréfaction de certaines espèces, la dégradation de la qualité du produit et entraîne une forte concurrence entre les exploitants et le non respect de la législation existante. Un plan d'aménagement de cette exploitation est proposé dans ce travail. Celui-ci concerne la gestion de la pêche, la restauration et la pérennisation des stocks naturels, et la valorisation des produits. L'holothuriculture est considérée comme la solution d'avenir pour pallier une demande sans cesse croissante en trépang, restaurer les stocks naturels et sauver les espèces d'holothuries menacées d'extinction. <p>\ / Doctorat en sciences, Spécialisation biologie animale / info:eu-repo/semantics/nonPublished