Thesis (diplôme d'archiviste paléographe)--École nationale des chartes, Paris, 2002 and Thesis (Ph.D.)--Université Paris IV Sorbonne, 2004. / Includes bibliographical references (p. [519]-522) and indexes.

L’étude de la dynamique végétale et anthropique des zones humides d’Algérie du nord-est, a été menée à partir d’une démarche basée sur la rétro-observation et utilisant la palynologie comme principal outil.Ainsi, l’étude multi-proxy de cinq séquences sédimentaires étayées par 9 datations radiocarbones et l’exploitation de référentiels polliniques contemporains destinés à définir une liste de taxons polliniques indicateurs de l’anthropisation permettent de reconstituer la dynamique de la végétation et de la diversité végétale passée au cours des derniers siècles dans des régions où les données paléobotaniques étaient inexistantes (exception faite pour la Numidie). Les données paléoécologiques acquises permettent d’écrire pour le secteur biogéographique Kabylie-Constantinois-Numidie une histoire de la végétation locale, de la biodiversité passée et de la dynamique environnementale des zones humides. L’ensemble de ces données pouvant être mobilisées dans le cadre de politiques contemporaines de gestion des zones humides, pour la restauration des habitats disparus ou la réintroduction d’espèces localement éteintes. Les résultats acquis, qui documentent pour l’essentiel une période récente ne remontant pas au delà du XVII° siècle, indiquent une activité humaine intense et marquée par le poids de l’agro-pastoralisme mais dont l’impact sur les écosystème et en particulier les mares temporaires est variable selon les secteurs et n’entraine pas nécessairement de dégradation majeures sur les communautés végétales ou leurs capacités de résilience. Dans une optique de gestion conservatoire, cette prise en compte des dynamiques passées des zones humides est fondamentale et peut constituer un outil essentiel pour définir les priorités de conservation. / The plant dynamic and anthropic study of northern Algeria wetlands was lead from an approach based on retro-observation and using palynology as main tool. Thus, the multi-proxy study of five sedimentary sequences supported by 9 radiocarbon dating and exploitation of contemporary pollen referential, devoted for defining a list of pollen taxa indicators of anthropisation, allow us to reconstruct the vegetation dynamics and past plant diversity in the last centuries in areas where paleobotanical data were do not exist (except for Numidia). Paleoecological data acquired allow us to write, for the biogeographical Kabylie-Constantine-Numidia sector, a local vegetation history, past biodiversity and environmental dynamics of wetlands. All these data can be used within contemporary political management of wetlands for missing habitat restoration or for reintroduction of locally extinct species. The results obtained, which document essentially a recent period not back beyond the XVII° century, indicate intense human activity, marked by the weight of agro-pastoralism but the impact on the ecosystem and on particular temporary ponds varies from sectors and does not necessarily lead to a major damages on plant communities and on their resilience. From the perspective of conservation management, the consideration of past wetland dynamics is fundamental and can be an essential tool to define conservation priorities.

La fragmentation des habitats est aujourd’hui considérée comme l’une des plus sérieuses menaces sur la biodiversité, et une des causes majeures de la crise actuelle d’extinction des espèces. Dans les paysages fragmentés, le mouvement est un processus clé pour la survie des espèces faunistiques et floristiques, celui-ci étant facilité par une connectivité importante entre les éléments du paysage. Parmi les éléments qui concourent à augmenter la connectivité du paysage, les corridors écologiques sont particulièrement intéressants et efficaces. Le principal objectif de cette thèse est d’évaluer l’intérêt des images THRS pour identifier et caractériser les éléments du paysage agricole potentiellement constitutifs des corridors écologiques. Pour cela, nous avons évalué le potentiel des images RSO et de l’utilisation combinée des données optiques et radar THRS pour caractériser des continuités écologiques à échelle fine, tant d’un point de vue structurel que fonctionnel. Les résultats montrent que les images radar et plus particulièrement un indicateur polarimétrique qui en est dérivé, l’entropie de Shannon, permettent de quantifier le degré d’ouverture de la canopée des haies, indicateur qui a pu être évalué d’un point de vue écologique. De plus, ils ont permis de mettre en évidence les indicateurs, les méthodes de classification et les dates clefs pour la cartographie des zones humides. Une évaluation de la synergie d’images optiques et radar à permis de montrer que les données radar permettent de cartographie des cultures. Nous avons également montré l’apport des séries temporelles d’images radar pour l’amélioration de modèles biologiques visant à expliquer la distribution de la biodiversité dans les paysages agricoles. Enfin, nous avons pu développer de nouvelles métriques de connectivité en intégrant des informations dérivées de données de télédétection qui se sont avérées pertinentes d’un point de vue écologique. / Habitat fragmentation is now considered as one of the most serious threats to biodiversity, and a major cause of the current crisis of species extinction. In fragmented landscapes, movement is a key process for the survival of flora and fauna species. Movement is facilitated by a significant connectivity between landscape elements. Among elements that contribute to increase landscape connectivity, ecological corridors are particularly useful and effective. The main objective of this pHD is to evaluate the interest of the VHSR images to identify and characterize potential agricultural landscape elements of the ecological networks. We evaluated the potential of SAR images and the combined use of VHSR optical and radar data to characterize ecological continuities at a fine scale, both structural and functional points of view. Results show that radar images and especially a polarimetric indicator, the Shannon entropy, allow quantifying the canopy cover of hedges. This indicator was assessed from an ecologically point of view. In addition, we highlight the indicators, classification methods and key dates to map wetland vegetation types. An evaluation of the synergy of radar and optical images shows the usefulness of radar data for crops mapping. We also showed the contribution of radar time series for improving biological models that explain the biodiversity distribution in agricultural landscapes. Finally, we developed new connectivity metrics, which relevant from an ecological point of view, by integrating information derived from remote sensing data

Les eaux de ruissellement routier constituent une problématique due principalement à la circulation routière. Dans certains pays des sels de déglaçage sont répandus sur les routes pendant l’hiver et ceci ajoute d’autres contaminants à cette problématique. Pour traiter ces eaux de ruissellement il a été proposé d’utiliser un marais épurateur construit (MEC) couplé à un lit filtrant. Étant donné le taux de salinité élevé de ces eaux, il a également été suggéré de se servir d’espèces halophytes (plantes qui accumulent les sels) pour le MEC. Le lit filtrant serait composé de calcite, un minéral qui adsorbe le phosphore. L’un des objectifs de cette étude est de déterminer la faisabilité d’un traitement par MEC avec des espèces halophytes en évaluant d’abord les conditions optimales nécessaires pour la croissance des espèces sélectionnées (Atriplex patula, Salicornia europaea, Spergularia canadensis, Typha augustifolia), et leur capacité d’accumulation des sels. Des essais-pilotes menés en serres sont ensuite réalisés à partir des valeurs optimales de ces facteurs. L’autre objectif est d’étudier la capacité d’adsorption par la calcite en fonction de la concentration de phosphore initiale, du temps et de la présence ou non de métaux dans l’eau. Ces caractéristiques nous permettent de définir les paramètres d’essais d’adsorption menés dans des colonnes qui nous permettront de formuler des recommandations quant à la conception du lit filtrant. Les essais-pilotes ont permis d’atteindre des taux d’enlèvement de chlorure et de sodium allant jusqu’à 97 % selon l’espèce halophyte considérée. Les plus hauts taux d’enlèvement ont été constatés dans le cas des unités pilotes d’Atriplex patula. Il a été observé que les adsorptions de phosphore par la calcite ont atteint 1,7 mg P/g de calcite. Les résultats des essais en colonne ont présenté des réductions des concentrations allant jusqu’à 64 %. Cependant le traitement pourrait être meilleur à grande échelle. Des suggestions de recherches futures pour l’amélioration de ces traitements sont présentées en conclusion. / Road runoff is a worldwide problematic, mainly due to metals and hydrocarbon released by cars. Certain Nordic countries like Canada add other contaminants to this chemical mixture by spreading de-icing salts on their roads during winter. With the goal of treating high salt concentration road runoff, it has been proposed to use a constructed wetland coupled with a packed bed filter. Halophytic plants (plants able to accumulate salts) have been suggested as the constructed wetland vegetation. The packed bed filter would be filled with calcite, a phosphorus adsorbant material. The first objective of this thesis was to determine the feasibility of a treatment by constructed wetlands with halophytic plants. Our methodology consisted in evaluating the optimal conditions (1) for the growth of the selected species (Atriplex patula, Salicornia europaea, Spergularia canadensis and Typha augustifolia) and (2) for NaCl accumulation. Those results have been used to design 16 pilot tests by our laboratory. The second objective was to study the phosphorus adsorption capability of calcite as a function of the initial phosphorus concentration, time, temperature and the presence of metals. Adsorption was then tested in column tests. Constructed wetland pilots resulted in chloride and sodium reduction rates from 0 to 97 % depending on the species. The calcite presented adsorptions of active phosphorus up to 1.7 P/g mg of calcite. The results of the column tests allowed a 64 % removal of phosphorus. Saturation of calcite has been reached in a few hours. Treatment could be improved on a large scale device. It is recommended to place the packed bed filter after the MECA and to the follow the design parameters: 1) nutrition complement in the substrate, 2) water level close to the soil surface, 3) a residence time of one week and 4) different basins to be able to optimize the phytoremediation capabilities of the selected species. Packed bed filter should have a residence time of two hours and a calcite of 0.317 cm granulometry. Suggestions for future research to improve treatment system are presented in the conclusion section.

Dans un contexte d'incertitude écologique en lien avec la variabilité et les changements climatiques, comment assurer la durabilité des ressources de la zone humide du lac Wégnia dans la région de Koulikoro au Mali, tout en permettant aux communautés riveraines d'en tirer profit ? Telle est la question centrale autour de laquelle s'articule la présente thèse. Pour l'aborder, l'approche de la « gestion adaptative », s'appuyant sur la participation effective des acteurs locaux et la prise en compte de leur savoir écologique traditionnel dans le processus de gestion de ce lac, a été privilégiée. L'approche repose également sur une méthodologie utilisant divers outils complémentaires pour collecter, traiter, et analyser les données. Les enquêtes de terrain et l'analyse des images satellites ont montré la vulnérabilité des ressources naturelles de la zone d'études (en particulier le lac Wégnia) face aux effets des changements climatiques et des activités humaines. Or, les communautés locales concernées tirent directement leur subsistance de ces ressources naturelles. De ce fait, la vulnérabilité des ressources naturelles entraine conséquemment celle des moyens de subsistance de ces communautés. Afin de réduire la vulnérabilité des dites communautés, certaines actions ont été entreprises: l'analyse de la situation du bassin du lac Wégnia ; l'identification des principales menaces et des stratégies locales d'adaptation ; l'élaboration d'un plan d'action amélioré et d'un plan de surveillance ainsi que leur mise en œuvre. Le plan d'action renfermait des activités comme le reboisement autour des lacs Wégnia et Kononi, la construction des cordons pierreux perpendiculairement aux ravins qui débouchent sur le lac Wégnia, la pisciculture en étang, et la mise en place d'un comité de suivi pour la surveillance des réalisations. Enfin, les activités mises en œuvre ont été évaluées après une période d'observation (dont la durée varie en fonction de l'activité) pour tirer des enseignements sur la base des résultats obtenus. De ces enseignements, des recommandations ont été formulées dans la perspective de la conception d'un potentiel futur plan d'action. / In a context of ecological uncertainty linked to climate variability and change, how can the sustainability of the resources of the wetland of Lake Wégnia in the Koulikoro region in Mali be ensured, while allowing neighboring communities to benefit from them? This is the central question around which this thesis revolves. To approach it, the "adaptive management" approach, relying on the effective participation of local actors and the taking into account of their traditional ecological knowledge in the management process of this lake, was favored. The approach is also based on a methodology using various complementary tools to collect, process, and analyze data. Field surveys and analysis of satellite images have shown the vulnerability of natural resources in the study area (particularly Lake Wégnia) to the combined effects of climate change and human activities. However, local communities derive their livelihood directly from these natural resources. As a result, the vulnerability of natural resources consequently leads to the vulnerability of the livelihoods of these communities. In order to reduce the vulnerability of the communities concerned, certain actions were undertaken: the analysis of the situation of the Lake Wégnia basin; identification of the main threats and local adaptation strategies; the development of an improved action plan and a monitoring plan and their implementation. The action plan included activities such as reforestation around lakes Wégnia and Kononi, the construction of stone bunds perpendicular to the ravines that lead to these lakes, fish farming in ponds, and the establishment of a monitoring committee for the monitoring of achievements. Finally, the activities implemented were evaluated after an observation period (the duration of which varied depending on the activity) to draw lessons on the basis of the results obtained. From these lessons, recommendations were made with a view to designing a potential future action plan.

Cette étude porte sur l’évaluation à long terme de la végétation de la tourbière de Bois des-Bel, restaurée par la technique de « transfert du tapis muscinal ». L’approche par communautés a montré que l’écosystème de référence, la zone non restaurée et la zone restaurée depuis neuf ans étaient différents quant à la structure et à la composition végétale. La zone restaurée avait une abondance élevée 1) de sphaignes, ce qui la différenciait de la zone non restaurée, et 2) d’herbacées, ce qui la différenciait de l’écosystème de référence. Les traits des herbacées trouvés dix ans après la restauration, bien que différents et plus uniformes que ceux de l’écosystème de référence, montraient une tendance à se rapprocher de ce dernier. Après 10 ans, les canaux possédaient une diversité fonctionnelle de traits d’herbacées plus élevée que les planches. La création de mares de différentes profondeurs pourrait augmenter la diversité du site restauré. / This study is about the long term evaluation of the vegetation of Bois-des-Bel peatland, restored by the “moss layer transfer” technique. The communities approach showed different vegetation structure and composition for the reference ecosystem, the non-restored section and the nine years old restored section. However, the restored section had higher abundances of 1) Sphagnum mosses which increased its dissimilarity from the non restored section and of 2) herbaceous species which increased the difference with the reference ecosystem. Traits of herbaceous species found ten years after restoration were different and more uniform than those found in the reference ecosystem, but they seemed to converge toward the latter. For herbaceous species, the former ditches of the restored section had higher traits functional diversity than peat fields ten years after restoration. Thus, the creation of shallow or deep ponds could increase diversity of the restored site.

Le but de ce projet était de mieux comprendre la dynamique végétale des marais aménagés par Canards Illimités Canada. Des inventaires de végétation ont été effectués dans 29 marais sans lien hydrologique avec le fleuve St-Laurent. Des données relatives à l'aménagement ont été recueillies et le pourcentage de recouvrement des principaux éléments paysagers a été quantifié à l'intérieur de différents rayons d'analyse. La végétation des marais était structurée en 16 communautés végétales. Leur présence dépendait de l'âge de l'aménagement et leur répartition à l'intérieur des marais était déterminée par la profondeur de l'eau. L'abondance des espèces individuelles dans les marais était expliquée par deux gradients dans les variables du paysage : celui de la présence du fleuve et celui allant de la forêt mélangée aux cultures annuelles. La vocation précédente du site semblait aussi influencer l'abondance des espèces.

L'augmentation des températures et de la fréquence des dépositions azotées remarquées en Arctique depuis la fin du 20e siècle pourrait radicalement changer la disponibilité en nutriments pour la végétation de la toundra. Par ailleurs, les herbivores sont reconnus pour imposer une forte pression sur cette végétation via le broutement. Ce projet vise donc à déterminer au cours des deux dernières décennies (2003-2019): 1) quel phénomène entre le réchauffement climatique et les dépositions azotées transforme le plus la végétation des milieux humides de toundra ainsi que 2) quelle est la réponse temporelle de la végétation à une augmentation de la disponibilité en nutriments et 3) quel est l'impact du broutement sur la végétation en fonction du réchauffement climatique et des dépositions azotées. Une expérience de fertilisation simulant les apports en nutriments du réchauffement climatique et des dépositions azotées a été menée pendant 17 années dans les milieux humides de l'île Bylot, un site d'alimentation estivale de la Grande Oie des neiges dans le Haut-Arctique canadien. En plus de la fertilisation, des exclos ont été installés afin de soustraire une partie de la végétation à l'herbivorisme des oies. Nous avons constaté que les effets du réchauffement climatique sont plus importants que ceux des dépositions azotées et favorisent la transition d'une toundra à mousses vers une toundra à plantes graminoïdes. Cependant, cette transition était soumise à un décalage temporel allant jusqu'à 17 années, ce qui suggère une libération des nutriments par la décomposition des parties inférieures du tapis de mousse. Pour sa part, le broutement parles oies diminue davantage la productivité primaire et la litière des plantes graminoïdes que l'effet négatif du piétinement sur la croissance des mousses. Ainsi, l'herbivorisme par la Grande Oie des neiges favorise la stabilité des milieux humides de toundra dominés par les mousses en réponse au réchauffement climatique. / The increase in temperature and frequency of nitrogen deposition observed in the Arctic since the end of the 20th century could radically change the availability of nutrients for tundra vegetation. Moreover, herbivores are known to impose a strong pressure on this vegetation via grazing. This project aims to determine over the last two decades (2003-2019): 1) which phenomenon between global warming and nitrogen deposition is most likely to transform the vegetation of tundra wetlands; 2) what is the temporal response of vegetation to an increase in nutrient availability, and 3) what is the impact of grazing on vegetation in the context of global warming and nitrogen deposition. A fertilization experiment simulating nutrient contributions from global warming and nitrogen deposition was conducted for 17 years in the tundra wetlands of Bylot Island, a summer feeding site for Greater Snow Goose in the Canadian High Arctic. In addition to fertilization, exclosures were installed to prevent goose grazing and grubbing on the above and below ground vegetation. Results showed that over the past 17 years, the effects of global warming are more important than those of nitrogen deposition and promote the transition from moss-dominated tundra wetlands to graminoid-dominated tundra wetlands. However, this transition was subject to a time lag of up to 17 years, suggesting a release of nutrients via decomposition of the lower parts of the moss mat. On the other hand, goose grazing decreased primary productivity and litter biomass of graminoid plants more than trampling on moss growth. Thus, grazing by Greater Snow Geese promotes the stability of moss-dominated tundra wetlands in response to global warming.

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.

Thesis (doctoral)--Universiteit van Amsterdam, 1985. / Five charts in back cover pocket. Text in English, with foreword and summary in Dutch. Includes bibliographical references (p. 147-152).