L'etude des raies d'absorption dans le spectre des quasars constitue<br />aujourd'hui un des outils majeurs de l'observation des galaxies au<br />cours de leur formation et de leur evolution. En effet, ces raies<br />revelent le gaz interpose tout au long de la ligne de visee entre le<br />quasar et l'observateur. Les systemes avec les plus grandes densites<br />de colonne, les sytemes lorentziens (DLAs), ont une densite de colonne<br />en hydrogene neutre superieure a 2 * 10^20 atomes cm^-2. Ces<br />absorbants ont longtemps ete consideres comme les precurseurs des<br />galaxies spirales observees a faible decalage spectral (z), meme si<br />certains travaux semblent indiquer qu'ils pourraient etre constitues<br />en majorite de galaxies naines riches en gaz, elements de base de la<br />formation hierarchique des structures. L'observation de ces systemes<br />etant independante de leur taille, forme ou facteur de recouvrement,<br />ils fournissent des informations complementaires a l'etude de<br />l'emission propre des galaxies. Les systemes Lyman limit (LLSs)<br />possedent une densite de colonne N(HI) > 1.6 * 10^17 atomes cm^-2. A<br />z<1, ils sont probablement associes aux halos des galaxies. Enfin, les<br />nombreux systemes avec les plus petites densites de colonne (10^12 -<br />10^17 atomes cm^-2) constituent "la foret Lyman-alpha".<br /><br /><br />Cette these presente un echantillon de 66 quasars brillants a z>4,<br />observes avec le telescope de 4 m "Cerro Tololo Inter-American" et<br />le telescope de 4,2 m "William Herschel". En premier lieu, l'etude<br />consiste en l'analyse des quasars a l'aide de la modelisation de<br />l'emission continue du quasar, et de la mesure des parametres de<br />depression du continu qui quantifient l'absorption moyenne dans la<br />region de la foret Lyman-alpha. Les spectres de quasars sont ensuite<br />analyses de maniere a etudier les absorbants qu'ils contiennent. Ces<br />donnees menent a la construction d'un echantillon de 26 nouveaux<br />systemes lorentziens lointains et 34 nouveaux systemes Lyman limit<br />ainsi que de nombreux systemes metalliques associes. Cet ensemble de<br />donnees permettent de determiner la distribution de la densite de<br />colonne, f(N,z), ainsi que la masse totale d'hydrogene neutre contenue<br />dans les absorbants de grande densite de colonne. Le nombre de LLSs<br />observes par unite de decalage spectral permet de contraindre f(N,z)<br />en-dessous de la limite des DLAs, dans l'intervalle N(HI) = 1,6 *<br />10^17 a 2 * 10^20 atomes cm^-2. L'analyse demontre sans ambiguite que<br />f(N,z) diverge d'une loi de puissance et qu'une distribution gamma<br />f(N,z) = (f_*/N_*)(N/N_*)^(-beta) exp(-N/N_*) represente de maniere<br />plus precise les observations. Ces resultats sont ensuite utilises<br />pour determiner la quantite de gaz neutre contenue dans les systemes<br />DLAs ainsi que dans les absorbants avec N(HI) > 2 * 10^19 atoms cm^-2<br />(systemes "sous-lorentziens"). Dans l'intervalle de decalage<br />spectral 2 - 3, 85% de la densite en masse HI + He II se trouve dans<br />les DLAs. Cependant, a z>3,5, nous trouvons que cette fraction est<br />seulement de 55%, le reste de la masse se trouvant dans les systemes<br />sous-lorentziens. Apres avoir corrige la masse HI observee en prenant<br />en compte ce gaz neutre "manquant", la densite comobile en masse ne<br />presente plus de decroissance dans l'intervalle z = 2 - 5 par rapport<br />aux etudes anterieures ne considerant pas les systemes<br />sous-lorentziens. Le changement dans la distribution de densite de<br />colonne suggere qu'a z>3,5, nous observons directement la formation<br />des systemes de grande densite de colonne HI a partir de systemes de<br />densite de colonne plus petites. Enfin, nous presentons nos<br />predictions concernant l'evolution de la densite en nombre de systemes<br />sous-lorentziens avec le decalage spectral. Des resultats<br />preliminaires de cette mesure a partir de donnees d'archives echelle<br />UVES semblent etre en accord avec ces predictions.