La dynamique des Matières en Suspension (MES) dans les estuaires macrotidaux est fortement variable à la fois spatialement (du compartiment fluvial à l'embouchure de l'estuaire) et temporellement (de la seconde à plusieurs années), mais reste primordiale pour comprendre et quantifier la dynamique sédimentaire des environnements estuariens. Avec le développement croissant des réseaux de mesures haute-fréquence à l'échelle internationale, l'objectif principal de cette étude est de qualifier et de valoriser les mesures de turbidité acquises par un réseau de mesures haute fréquence (réseau SYNAPSES) implanté d'amont en aval sur l'estuaire de la Seine (France) à la fois (i) en matière de suivi de la dynamique des MES du compartiment fluvial au bouchon vaseux et (ii) en matière d'estimation des flux de MES sur différentes échelles spatio-temporelles de l'estuaire de la Seine. Les données acquises à partir du réseau SYNAPSES et des campagnes in situ (81 journées de 12 h - OBS-3+/YSI/LISST 100X-C/ADCP 600 kHz) sur quatre stations réparties de l'estuaire fluvial à la zone du bouchon vaseux, constituent un set de données extrêmement riche et unique sur les domaines estuariens. La variabilité des relations, établies entre les mesures de turbidité [NTU] et les mesures de concentrations en MES [g.L-1] sur chacune des campagnes de l'échelle tidale à annuelle, met en évidence l'effet (i) de la technologie interne du capteur et (ii) de la variabilité des propriétés optiques inhérentes des particules (diamètre médian D50), densité sèche rhô et efficacité de diffusion Qc) sur la sensibilité des différents capteurs optiques. L'analyse conjointe des données in situ et des données SYNAPSES a permis de calibrer les mesures de turbidité en concentration massique, avec une relation validée sur le cycle annuel, spécifique à chacune des stations et des incertitudes minimisées. Après une étude de la représentativité des stations du réseau vis-à-vis de la section, les flux instantanés de MES sont estimés (i) à partir des données de concentrations en MES et de débits acquis par l'ADCP sur l'intégralité de la section et (ii) à partir des concentrations ponctuelles en MES du réseau SYNAPSES couplées au modèle hydrodynamique MARS-3D. Les comparaisons des flux de MES in situ par rapport à ceux estimés par la combinaison SYNAPSES/MARS-3D permettent de proposer un coefficient spécifique à chacune des stations du réseau SYNAPSES, dans le but d'ajuster les flux instantanés de MES estimés, avec leurs incertitudes, à partir du réseau SYNAPSES à la réalité in situ. Les outils et les démarches développés dans la thèse sur l'estuaire de la Seine pauvent être appliqués à d'autres estuaires macrotidaux pour estimer les flux sédimentaires. / The dynamics of Suspended Particulate Matter (SPM) in macrotidal estuaries is highly variable both spatially (from the fluvial compartment to the estuary mouth) and temporally (from the second to several years), but it is essential to understand and quantify the sedimentary dynamics of estuarine environments. With the development of high-frequency measurement networks around the world, the main objective of this study is to qualify the turbidity measurements acquired by a high-frequency measurement network (SYNAPSES network) located on the Seine estuary (i) in terms of monitoring the SPM dynamics from the fluvial compartment to the turbidity maximal zone (TMZ) and (ii) in terms of estimation of the SPM fluxes on different spatio-temporal scales of the Seine estuary. Data acquired from the SYNAPSES network and complementary in situ campaigns (81 days of 12 h - OBS-3+/YSI/LISST 100X-C / ADCP 600 kHz) on four stations from the fluvial estuary of the Seine Estuary to the turbidity maximal zone, are an extremely rich and unique dataset on estuarine environments. The variability in the relationship between turbidity measurements [NTU] and SPM concentration measurements [g.L-1] on each campaign, reveals the effect of (i) the internal sensor technology and (ii) the variability of the particle inherent optical properties (median diameter D50, dry density rho and scattering efficiency Qc) on the sensitivity of different optical sensors. The analysis of the in situ and the SYNAPSES data allowed to calibrate the turbidity measurements in mass concentration, with a validated relationship on the annual cycle, specific to each of the stations and reduced uncertainties. After a study of the SYNAPSES station representativeness across the section, the instantaneous fluxes of SPM are estimated (i) from the SPM concentration and liquid flow data acquired by the ADCP on the global section and (ii) from the SPM concentrations of the SYNAPSES network coupled to the hydrodynamic model MARS-3D (estimation of the liquid flow). Comparisons of SPM fluxes in situ to those estimated by the combination SYNAPSES/MARS-3D allow to propose a specific coefficient for each of the SYNAPSES network stations, xith the aim of adjusting the SPM instantaneous fluxes estimated from the SYNAPSES network to the in situ reality, with reasonable uncertainties. the tools and approaches developed in the PhD thesis on the Seine estuary can be applied to other macrotidal estuaries to estimate sedimentary fluxes.

Les apports fluviaux en éléments nutritifs comme l'azote (N) le phosphore (P) et la Silice (Si) sont indispensables au fonctionnement des écosystèmes côtiers et en conditionnent la productivité. Cependant, l'intensité et le déséquilibre des flux de nutriments peuvent conduire à l'eutrophisation de ces zones de transition marines. En Manche – Mer du Nord cet enrichissement excessif se caractérise par des blooms phytoplanctoniques qui apparaissent sous l'influence des apports de la Seine, de la Somme et de l'Escaut. Ces trois hydrosystèmes, qui diffèrent largement par leur morphologie, leurs débits mais également les pressions anthropiques qui s'y exercent, offrent un cas d'étude exemplaire pour analyser les flux d'éléments nutritifs dans les bassins versants et leurs impacts à la zone côtière. L'objectif de cette thèse a été d'implémenter, pour ce continuum aquatique drainant plus de 100 000 km2 de surface continentale, une modélisation déterministe du fonctionnement des hydrosystèmes, s'attachant à décrire l'ensemble des processus microscopiques impliqués dans le transport, la rétention et la transformation des éléments N, P et Si. Validé sur la période récente (1996-2001), le modèle Sénèque-Riverstrahler a permis un calcul détaillé des transferts de nutriments, nécessaire pour quantifier le déséquilibre des flux d'azote et de phosphore exportés à la zone côtière franco-belge, par rapport à la silice. Différents scenarios, incluant des mesures de gestion concrètes, du type de celles préconisées par la directive Cadre Européenne sur l'eau (DCE), mais également des prospectives plus théoriques sur long terme, ont été élaborées et simulées. L'évaluation de ces scénarios porte sur la possibilité de rééquilibrer les apports fluviaux, en se basant sur les rapports de Redfield, de limiter la contamination azotée et phosphatée dans les réseaux hydrographiques et de réduire l'ouverture des cycles biogéochimiques qui a prévalu depuis plus de 30 ans. Dans le cadre d'une approche intégrée ‘rivière – zone côtière', ces résultats ont été couplés avec un modèle du fonctionnement des écosystèmes marins côtiers, permettant ainsi de traduire l'impact des mesures implémentées à l'échelle des bassins versants, en terme de développement algal atteint dans la zone côtière.

La plupart des polluants responsables de la dégradation des cours d'eau sont contrôlés par le<br />comportement des Matières En Suspension (MES). Si leur rôle dans le transport des polluants<br />n'est plus à démontrer, en revanche, l'identification de leurs sources et puits reste<br />problématique. L'objet de ce travail a été de développer une méthodologie permettant de<br />préciser lorigine des MES et de suivre leur transfert sur le bassin de la Seine. Cette<br />méthodologie combine :<br />-lidentification d'une large palette d'éléments (analyse par activation neutronique) ne<br />se limitant pas aux seuls polluants (Na, K, Ca, Sc, Cr, Fe, Co, Zn, As, Br, Rb, Sr, Ag, Sb, Cs,<br />Ba, Hf, Ta, Au, Terres Rares, Th),<br />-un échantillonnage par trappes à sédiments sur lensemble du bassin et avec un suivi<br />régulier sur la période 1999-2002 (33 stations exploitées),<br />-un traitement statistique de linformation recueillie (analyse en composantes<br />principales).<br />Cette méthodologie a permis de préciser à quelle échelle les signatures multiélémentaires<br />portées par les MES se différencient les unes des autres, et à quelle logique obéissent les<br />différences observées. Ainsi, signatures naturelles et signatures anthropiques ont pu être<br />distinguées. Les premières témoignent des différences de lithologie existant sur le bassin<br />(Cs/Sc, Ca, Hf, Na, Terres Rares lourdes/Terres Rares légères). Parmi les secondes, certaines<br />marquent des zones de contamination étendue (Zn/7Be, Sb, Cr, Au, Ag) tandis que d'autres<br />identifient une pollution plus localisée (Th/La).<br />Grâce à cette méthodologie, il est donc possible de préciser lorigine des MES et de suivre<br />leur transfert de lamont vers laval. Ces résultats offrent donc la possibilité dun meilleur<br />contrôle des transferts de sédiments, outil indispensable aux gestionnaires et usagers de l'eau.

En Baie de Seine sud-orientale (shoreface à plate-forme interne), la sédimentation fine est étudiée à des échelles de temps variées, des dépôts holocènes argilo-tourbeux continentaux (9000 ans BP) aux événements de dépôt instantanés actuels liés à des "crues estuariennes". Lors de ces crues, succédant à de faibles débits prolongés, sont combinés les apports d'un stock de sédiments fins intra-estuariens et les MES originaires du bassin versant amont. Des placages de vase se mettent alors en place dans les petits fonds ouverts sableux. Ces fonds correspondent actuellement à un contexte d'ensemble érosif, où sont mises à l'affleurement les argiles holocènes; une reconstitution lithochronostratigraphique de ces dépôts fossiles est proposée. Il est montré l'importance: à l'échelle décennale et pluri-annuelle, d'un envasement progressif des sables subtidaux et, à l'échelle de la saison, d'épisodes paroxysmiques de dépôts de vase éphémères, remaniés par les houles et les courants de marée.

Cette thèse s'intéresse à la présence et au devenir de sept alkylphénols et du bisphénol A (BPA) sur le bassin de la Seine qui présente à la fois une partie très urbanisée (la région Île-de-France, IDF) et une autre soumise à une exploitation agricole intense. Elle est organisée autour de quatre approches. Dans une première approche les sources urbaines ont été caractérisées. Pour cela, les rejets des cinq plus grandes stations d'épuration (STEP) d'IDF, les surverses unitaires de temps de pluie (SUTP), les eaux des exutoires pluviaux et les retombées atmosphériques ont été analysées. Cette étude a révélé que le BPA était majoritairement présent dans les sources de temps de pluie (SUTP et eau des exutoires pluviaux) tandis que l'acide nonylphénoxy acétique (NP1EC), un précurseur du 4-nonylphénol (4-NP), est dominant dans les rejets de STEP. Le 4-NP a, lui, été retrouvé dans toutes les sources étudiées à des concentrations avoisinant la centaine de nanogrammes par litre (ng.l-1), témoignant de sa forte dissémination dans l'environnement urbain. Dans un second temps, l'imprégnation du milieu a été considérée au niveau des eaux de surface et des sols, à deux échelles d'observation. La première échelle est le bassin de l'Orgeval, caractéristique d'un petit bassin amont, tandis que la seconde échelle intègre l'ensemble de la région IDF et l'agglomération parisienne. Ces deux échelles ont permis de mettre en évidence une dissémination importante du 4-NP à l'ensemble des matrices naturelles du bassin de la Seine. A l'échelle de l'IDF, l'influence de l'agglomération parisienne a été constatée sur les concentrations de NP1EC et BPA dans la Seine. Puis, la biodégradabilité des composés nonylphénoliques dans la Seine a été déterminée par une approche innovante. Les constantes de biodégradation ont été déterminées directement dans la Seine à l'aide du modèle ProSe (développé par le Centre de Géosciences, Ecole des Mines ParisTech) et de campagnes de prélèvement spécifiques sur le fleuve (suivi d'une masse d'eau). Les constantes de biodégradation simulées dans la Seine présentent de très fortes variabilités en fonction des conditions hydrauliques et climatiques. Après un épisode de bloom algal, les constantes de biodégradation des composés nonylphénoliques se sont avérées 10 à 35 fois supérieures à celles retrouvées en conditions classiquement rencontrées en Seine Enfin, les flux d'alkylphénols et de BPA exportés par la Seine ont été comparés aux flux émis par les sources urbaines au niveau annuel. A l'échelle de 2010, les flux de 4-NP et de BPA émis par l'ensemble des sources urbaines considérées ne sont pas prédominants devant les flux exportés par la Seine à l'aval de l'agglomération parisienne. Ce résultat confirme la dissémination importante du 4-NP et du BPA sur la région IDF en raison de leur forte utilisation depuis les années 1960. Il soulève également plusieurs questions concernant les sources actuelles des flux retrouvés et la contamination observée sur les zones amont du bassin de la Seine. Cette thèse a été effectuée dans le cadre des programmes de recherche PIREN-Seine (Programme Interdisciplinaire de Recherche sur l'ENvironnement de la Seine) et OPUR (Observatoire des Polluants URbains).

Ce travail de thèse s'appuie sur l'utilisation du modèle couplé hydro-météorologique SAFRAN-ISBA-MODCOU.<br />D'abord, la modélisation couplée du bassin de la Seine est mise en place, en utilisant une représentation détaillée des aquifères du bassin. La capacité de SIM à simuler les différentes composantes des bilans d'eau et d'énergie, le comportement du souterrain, et donc les débits, est présentée. En particulier, SIM est évalué pour la simulation des crues lentes de la Seine à Paris.<br />Ensuite, une chaîne temps réel de prévision d'ensemble des débits sur la France, basée sur SIM, est construite, où ISBA et MODCOU sont forcés par les prévisions d'ensemble météorologiques du CEPMMT désagrégées. Une analyse statistique de la qualité des prévisions d'ensemble de précipitations désagrégées et des prévisions d'ensemble de débit est effectuée sur près d'un an de prévision. Enfin, une étude des prévisions d'ensemble de plusieurs cas de grandes crues du passé récent est présentée.

Diss.--Techn. Hochsch.--Aachen, 1993. / Sources et bibliogr. p. 375-415.

En este estudio se analizan los efectos de las condiciones oceanográficas sobre la captura agregada de las tres principales especies de túnidos tropicales considerando las dos estrategias de pesca principales de la flota española de cerco, es decir, la pesca sobre dispositivo artificiales de agregación de peces (FADs) y banco libre (FSC). Además, para cada estrategia de pesca, se investiga el desplazamiento de la agregación de captura bajo los efectos del cambio climático utilizando la captura de atún Katsuwonus pelamis como indicador biológico, y se discuten las implicaciones sociales y económicas del impacto climático sobre los países costeros alrededor del Canal de Mozambique. El atún Katsuwonus pelamis es el recurso pesquero ecológico más importante que sustenta las necesidades sociales y económicas de los países costeros del MZC y, por tanto, las predicciones de puntos críticos para mediados y finales de siglo bajo diferentes escenarios de cambio climático son resultados que deben ser considerados en los planes de conservación y gestión de este recurso. Además, se analizaron las tendencias en las capturas de atún de las flotas industrial y artesanal y el impacto de su interacción. El objetivo general de esta investigación de tesis es mejorar nuestro conocimiento sobre los factores clave que impulsan la dinámica de las pesquerías de túnidos tropicales en el MZC, bajo un contexto que combina la acción e interacción de la flota de cerco industrial y la pesca a pequeña escala. Para el desarrollo del objetivo general, se han definido y resumido objetivos específicos de la siguiente manera: (i) investigar las relaciones entre los factores ambientales y la acumulación de cardúmenes de túnidos tropicales en hábitats marinos capturados por la flota Española de cerco sobre FADs o sobre FSC en el Canal de Mozambique; (ii) investigar la dinámica temporal y predecir los hábitats espaciales para la agregación de cardúmenes de túnidos o puntos críticos para la pesca en relación con sus preferencia ambientales;, (iii) investigar los cambios de distribución y agregación del Katsuwonus pelamis frente a los escenarios futuros de concentraciones representativas (RCP) de cambios climáticos para 2050 y 2100. (iv) discutir los cambios en las tasas de captura y socioeconómicos que afectan a las comunidades pesqueras considerando la incertidumbre asociada al cambio climático en el Canal de Mozambique; (v) describir las interacciones socioecológicas y socioeconómicas entre la pesca industrial y los sectores de la pesca en pequeña escala en las aguas costeras, en base a la información disponible de las pesquerías de Mozambique; (vi) explorar, desde el punto de vista ecológico, el efecto que ejercen la flota industrial en las poblaciones objetivo, así como el impacto socioeconómico en la pesca a pequeña escala, siendo esta, además, más vulnerable al cambio climático a lo largo de la costa de Mozambique. Los datos científicos utilizados en el análisis de capturas y esfuerzo de la flota española de cerco en el área del Canal de Mozambique se obtuvieron de las bases de datos del Instituto Español de Oceanografía (IEO) para el período de Febrero de 2003 a Junio de 2013 a partir de los cuadernos de pesca de la flota de cerco española, una vez corregida la composición específica de las capturas a partir de los datos detallados de la flota y el muestreo de puertos. Los datos de captura y esfuerzo de los cuadernos de pesca contienen información de los lances de pesca para FADs y FSC. Paralelamente a los datos de pesca, los datos ambientales para la misma subárea del MZC y el mismo periodo de tiempo se obtuvieron del consorcio MyOcean-Copernicus EU (marine.copernicus.eu) en formato netCDF. Finalmente, las conclusiones de estas tres etapas de investigación fueron las siguientes: (i) Entre las condiciones oceanográficas que determinaban los puntos críticos de captura para ambos tipos de pesca de cerco (FSC y FADs) en el canal de MZC se encontraban la temperatura de la superficie del mar y su variabilidad, la productividad, la altura de la superficie del mar y la las interacciones de las variables espaciales y temporales. Sin embargo, las corrientes geostróficas mostraron un efecto significativo solo para la acumulación de captura pescable en los FADs. El efecto dinámico de las variables oceanográficas ambientales sobre la acumulación de captura de túnidos tropicales a lo largo del Canal de Mozambique varía según el modo de pesca FAD y FSC. Los modelos predijeron hábitats preferidos para peces asociados con FADs entre 10ºS y 18ºS, con el núcleo, en general, en la costa noroeste de Madagascar. Las predicciones para el hábitat preferido en FSC muestran que el núcleo se encuentra principalmente en la parte norte del Canal de Mozambique y también cerca de la costa de Mozambique entre las latitudes 10ºS a 16ºS. El modelo predijo un caladero de pesca parcialmente superpuesto entre los FADs y la el FSC, a pesar de la diferencia en las variables oceanográficas seleccionadas por cada modelo aditivo generalizado para establecer hábitats de pesca preferidos a lo largo del canal de Mozambique.(ii) En relación de la captura de K. pelamis bajo el escenario climático, los hallazgos sugieren que las variables biofísicas afectan la distribución de las capturas de barrilete en el MZC y que la distribución de las especies se verá afectada por el cambio climático, particularmente en la parte norte, con posibles implicaciones en las comunidades pesqueras locales e internacionales. El modelo proyectó la distribución del K. pelamis e bajo escenarios de cambio climático optimista (RCP2.6) y pesimista (RCP8.5). El escenario optimista proyectaba que las capturas de K. pelamis se desplazarían hacia la parte sur del Canal de Mozambique, entre las latitudes 19ºS y 25ºS, para el 2050, y que el cambio de distribución sería menor o sin cambios entre 2050 y 2100. En el peor de los casos (RCP8.5), los caladeros potenciales de pesca se proyectaron en latitudes >20ºS para 2050, y se pronosticó que probablemente se producirían anomalías positivas en latitudes <20ºS entre 2050 y 2100. Además, para fines del siglo XXI, se observan signos de una alta distribución de las capturas. se espera fuera del MZC en latitudes >25ºS hacia las regiones templadas. Dado que se prevé que el cambio climático afectará la pesca de barrilete en el MZC, puede generar desafíos socioeconómicos para las comunidades pesqueras. Los estados costeros en el área de MZC deben fortalecer la gobernanza y promover políticas para construir resiliencia y aumentar la capacidad de adaptación de las pesquerías locales, nacionales y regionales para reducir su vulnerabilidad a los impactos climáticos. (iii) Las capturas nominales de atún han ido disminuyendo con el tiempo en Mozambique, independientemente de si los peces son capturados por flotas industriales o pescadores en pequeña escala. La competencia entre las flotas industriales y los pescadores en pequeña escala para maximizar las capturas y los beneficios de las especies de túnidos de alto valor comercial, como el rabil, el listado y el patudo hayan contribuido, muy probablemente, a generar esta tendencia decreciente, ya que los mismos stocks se capturan en diferentes regiones del océano Índico occidental (costa y alta mar) y por todo tipo de artes durante la migración estacional y espacial de las tres especies de túnidos tropicales. La existencia de tal interacción entre flotas industriales y pescadores locales a pequeña escala y la tendencia decreciente de los stocks tiene mayores consecuencias sobre los pescadores locales dada su mayor vulnerabilidad. Por lo tanto, es importante fortalecer la aplicación de la separación legal ya existente de las áreas de extracción entre la pesca artesanal e industrial. Es importante evitar la explotación excesiva del atún en las aguas nacionales de Mozambique y al mismo tiempo establecer acuerdos de pesca que apoyen el desarrollo socioeconómico del país. Los futuros acuerdos deberían ser socialmente justos, viable ecológicamente y estar respaldados por un buen asesoramiento de gestión sobre la sostenibilidad de las tasas de explotación.

Estuarine habitats are considered nursery habitats for fishes and invertebrates, but oligohaline environments are critically understudied. Using a seine net and fyke nets, we sampled Back Bay, Mississippi (USA), a low salinity estuary, once a month for a year to explore the temporal use of the marsh and adjacent submerged landscape by nekton species. We also looked at whether there is evidence of habitat preference in the most numerous nekton species. We used a novel habitat usage index (HUI) to compare seine and fyke net catches of our top 10 species, and evaluated catch size in relation to maturation size. Consequently, we noted marked differences in 48 nekton species in terms of habitat preference; observed, for our top 10 species, transient species were primarily immatures, and resident species mostly occurred in marshes with some exceptions; and detected size patterns consistent with the spawning cycle of the species in question.

The desire to recognize and celebrate a forgotten artist and her work presents an opportunity for an investigation into the meeting of art and architecture. The dialogue between these two entities highlights the complexity of exhibiting works of art within a space of architectural integrity. The challenge is to successfully address both the art and the architecture in order to achieve a relationship that is mutually beneficial and equally powerful. This thesis investigates the transcendent themes created in such a dialogue. An innovative approach creates opportunities for extraordinary spatial experiences of the architecture and the artwork itself while addressing the challenges proposed by the site, one that has tremendous historical and cultural significance. The ultimate goal is a place where the architectural conditions provide a canvas for the acknowledgment and celebration of the artistic endeavors. / Master of Architecture