Ce travail de recherche porte sur l’étude du paléo-environnement du massif des Calanques, sur la mise en place d’une structure karstique de surface (poljé de Cassis, SE France) et sur l’empreinte de l’Homme sur son milieu. L’étude se base sur la réalisation de mesures géophysiques (électrique, gravimétrie, sismique passive) et sur l’analyse de plusieurs sondages, dont le principal est un enregistrement sédimentaire de 50 m de long carotté dans un paléo-lac situé à 2 km du littoral méditerranéen qui retrace le paléo-environnement du massif des Calanques au Pléistocène supérieur et à l’Holocène.Le paléo-lac de Cassis a été formé par la dissolution du calcaire barrémien et/ou par l’effondrement d’une cavité karstique, et a été rempli par une sédimentation laminée fine issue de l’érosion des marnes aptiennes, sédimentation qui caractérise un milieu de dépôt anoxique profond. Les observations spéléologiques et les analyses sédimentaires supposent l’existence d’une connexion entre le poljé et la rivière souterraine du Bestoaun.L’environnement holocène, stable sur toute la période holocène, est dominé par les formations herbacées sèches. L’impact de l’Homme sur l’environnement du massif des Calanques est visible au travers des modifications du réseau hydrographique local, de la métallurgie du plomb et de la mise en place de pratiques agro-pastorales. / This Phd research work focuses on : (1) paleo-environment of the Calanques, (2) karst structure formation (polje of Cassis, SE France) and (3) Holocene environmental changes linked to human activities.The study is based on a multi-geophysical methods approach (electrical resistivity tomography, gravimetric, passive sismic survey) and on several sedimentary records studies. The main sedimentary record is 50 m-long core coming from a pleistocene paleolake located 2 km from the Mediterranean Sea. Limestone dissolution and/or cavity collapse led to the development of a polje, rapidly filled by the erosion of Aptian marls in glacial period. The connection between the polje and the three kilometer long Bestouan underwater karstic conduit with submarine outlet is strongly suggested by sedimentological studies and geophysical prospections.The Holocene environment is dominated by dry herbaceous formations. Human activities impact on the environment is visible through (1) local water network changes, (2) lead metallurgy activity and (3) agro-pastoral practices.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La guerre du Viêt Nam mit la forêt au cœur des enjeux militaires. Nées des controverses sur les conséquences environnementales des épandages d'herbicides, des hypothèses ont émergé sur les impacts de cette pratique : différentiels selon les unités paysagères, aggravés par les perturbations anthropiques antérieures et postérieures à la guerre. Relevant de la biogéographie, l'analyse géohistorique confronte des sources souvent divergentes et privilégie les princeps pour reconstituer, à des dates clés, les paysages d'une province au cœur du conflit. L'état actuel de partition en trois unités - plaine, collines et montagnes - révèle le lien entre perturbation et accessibilité. Circa 1954, les pratiques précoloniales et coloniales avaient déjà perturbé les écosystèmes, de manière croissante des montagnes vers la plaine. Les impacts d'une guerre dirigée contre le milieu furent directs et indirects. Après-guerre, ils furent aggravés par les pratiques civiles, qui bloquèrent la reconquête spontanée et provoquèrent déboisements et déforestations ; la pression s'accrut dans les collines et les montagnes, plus affectées par la guerre. Depuis circa 1990, les décisions politiques ont placé officiellement la forêt entre protection et développement mais elles se heurtent aux nécessités du développement économique. La reconquête, dirigée, accélérée par la plantation d'espèces à croissance rapide, est engagée dans des sylvosystèmes perturbés et épargnés par la guerre. Aujourd'hui, dans les trois unités paysagères, les zones défoliées ne sont pas identifiables : cicatrisation, poursuite du recul des forêts surtout ont fait leur œuvre. Restent visibles les géofaciès de cratères et les anciennes bases militaires américaines. La conjugaison des perturbations empêche l'identification du strict impact actuel de la guerre et relativise celui-ci ; plus affaiblis sont les sylvosystèmes de la plaine qui, moins touchés, subissent une forte pression séculaire.

À l'échelle globale, les sources anthropiques du mercure (Hg) atmosphérique dominent largement les sources naturelles avec une contribution d'environ 50-75% du Hg total. La déposition du mercure anthropique dans les écosystèmes est estimée à au moins trois fois la déposition des sources préindustrielles. À l'échelle locale, les différentes sources anthropiques du mercure (combustion de charbon, incinération, sidérurgie, métallurgie, etc.) engendrent des contaminations locales du compartiment terrestre comme les sols, la végétation ou les systèmes aquatiques. Néanmoins, même s'il est possible de mettre en évidence la contamination liée au mercure dans un échantillon ou un écosystème en analysant sa concentration en mercure total, il n'est pas possible de déterminer précisément l'origine de ce mercure. Avec l'apport des nouveaux instruments du type MC ICP/MS, on peut maintenant mesurer avec une très grande précision la composition isotopique du Hg. Cette précision permet d'ouvrir une nouvelle dimension scientifique pour déterminer l'origine d'une pollution. La signature isotopique du mercure dans un échantillon devient donc en quelque sorte sa carte d'identité, permettant de reconstruire son histoire et déterminer son origine. Le travail de thèse a consisté à mesurer la composition isotopique du mercure dans différents compartiments environnementaux récepteurs des retombées atmosphériques de Hg ainsi que dans des matériaux issus de systèmes industriels afin de discriminer et tracer les sources anthropiques dans l'environnement. Une première partie de ce travail s'intéresse à l'analyse isotopique du mercure dans différentes matrices environnementales et matériaux de référence en utilisant la génération de vapeurs froides couplée à l'ICP-MS multicollecteur. Ensuite, une étude rapporte les amplitudes de fractionnements isotopiques dépendants et indépendants de la masse mesurées lors de travaux expérimentaux sur l'évaporation du mercure dans le système liquide - vapeur ainsi que durant sa réduction abiotique par les rouilles vertes. L'amplitude de fractionnement isotopique mesurée dans le système liquide-vapeur en cinétique et à l'équilibre présente des contrastes de fractionnements dépendants de la masse très importants. Dans les deux cas, des fractionnements isotopiques indépendants de la masse de faible amplitude ont été mis en évidence. L'amplitude de fractionnement mesurée lors de la réduction abiotique montre des fractionnements uniquement dépendants de la masse de l'ordre de grandeur rapporté pour d'autres types de réduction. Une troisième partie s'intéresse aux fractionnements dépendants et indépendants de la masse des isotopes du mercure pour tracer les sources anthropiques et naturelles. La composition isotopique du mercure mesurée dans des lichens en milieu urbain montre des gradients significatifs en fonction des zones géographiques permettant de conclure sur l'origine des sources de mercure atmosphériques. La composition isotopique du mercure mesurée dans des sols contaminés industriels et urbains indique que la signature de la source de contamination est préservée avec le temps et les conditions du sol permettant ainsi de tracer les sources de contaminations anthropiques. Une quatrième partie rapporte des résultats préliminaires réalisés sur un incinérateur de déchets en milieu urbain. La composition isotopique du mercure dans les cendres de l'incinérateur indique des processus de fractionnements isotopiques lors de la condensation des fumées. La composition isotopique du mercure mesurée en sortie de cheminée indique que le Hg(II) susceptible de se déposer à proximité de la source présente uniquement des fractionnements dépendants de la masse alors que la fraction Hg0 peut présenter, dans certaines conditions, des fractionnements indépendants de la masse, donnant ainsi de nouveaux outils pour tracer les sources anthropiques du mercure dans l'environnement.

Les écosystèmes lacustres sont de plus en plus soumis à de multiples perturbations mais leur réponse est encore trop rarement considérée de façon globale. En effet, au travers d'un jeu d'interactions complexes, chaque perturbation peut moduler l'intensité de l'impact des autres sur les lacs, et de ce fait, leur réponse. Dans ce contexte, ce travail doctoral est axé sur l'approfondissement de notre compréhension de la réponse des lacs à un contexte de perturbations multiples, sur le long terme. Pour cela, trois grands lacs profonds (le lac Léman, du Bourget et d'Annecy), soumis à une perturbation régionale similaire (i.e., le réchauffement climatique) et à deux perturbations locales (i.e., les changements dans le statut trophique et dans les pratiques de gestion piscicole) d'intensités différentes, ont été choisis. La réponse de ces lacs à ces changements a été abordée au travers d'une approche paléolimnologique, basée sur les cladocères. En effet, la capacité de ceux-ci à intégrer les changements temporels dans le réseau trophique pélagique en réponse aux trois perturbations environnementales en fait un modèle adéquat pour reconstruire les changements à l'échelle de la communauté pélagique. Plus précisément, nous avons abordé (i) les changements dans les communautés de cladocères, au cours du siècle dernier, en réponse aux trois perturbations environnementales et (ii) l'impact de ces perturbations sur les stratégies de reproduction des Daphnies. Cependant, le manque de connaissance dans les grands lacs profonds sur la représentativité des communautés sources de cladocères par les assemblages de restes archivés dans les sédiments a tout d'abord conduit à faire un point méthodologique. Ce dernier a abouti à la mise en évidence de différences dans le niveau de représentation de communautés sources de cladocères selon le type de restes utilisés. La composition taxonomique et la structure en taille des restes parthénogénétiques (i.e., exosquelettes) reflètent relativement bien celle des communautés sources. Quant aux éphippies (œufs de dormance), elles se révèlent des indicateurs fiables pour reconstruire les comportements de reproduction. Suite à ces résultats, les reconstructions paléolimnologiques des communautés de cladocères montrent que leur trajectoire écologique était contrôlée par des interactions complexes entre les trois pertubations différentes, selon les périodes de temps et entre les lacs. De plus, la réponse des communautés de cladocères au climat était différente entre les trois lacs comme une fonction de l'intensité des forçages locaux. Ces observations suggèrent qu'il est important d'inclure le rôle des perturbations locales dans la prédiction de l'impact futur des changements climatiques sur les lacs. L'impact des perturbations environnementales sur le comportement de reproduction des Daphnies est tel que des évènements d'hybridation interspécifique ont été observés. Cependant, ces évènements d'hybridation sont issus de sensibilité aux trois perturbations environnementales différentes entre les espèces de Daphnies.

Cette thèse porte sur l'étude de la relation Homme-Mare temporaire dans la région de Benslimane. Une approche pluridisciplinaire intégrant l'écologie et la sociologie a été adoptée, afin d'apporter des réponses adaptées aux problématiques liées à ces habitats et de permettre leur développement durable. Le premier volet a pour but d'évaluer les facteurs clés déterminant la richesse de la végétation des mares de cette région. Les résultats obtenus révèlent l'influence prédominante des facteurs locaux, avec un effet significatif des facteurs régionaux et de la vulnérabilité des mares aux usages, sur l'expression de la richesse floristique. Les activités anthropiques affectent différemment la richesse en espèces Préférentielles. Le second volet se focalise sur les causes de régression des mares, en couplant l'évaluation des menaces à une enquête socio-économique. Les résultats montrent la prédominance d'une perception anthropocentrique des mares temporaires. Ce constat traduit le haut niveau de menace qui pèse sur les mares de cette région. L'évaluation de ces menaces, qui indique que 22 % des mares sont vulnérables et que 23 % sont menacées de destruction à court terme, soulignent le besoin urgent de nouvelles politiques environnementales et d'approches innovantes de gestion des mares temporaires. Enfin, le troisième volet s'intéresse à l'impact du pâturage sur la végétation des mares. Les résultats montrent que cette perturbation affecte la végétation des mares, à l'échelle régionale et locale. Ces résultats sont interprétés comme résultant de l'effet sélectif des herbivores et la tolérance différentielle des espèces aux perturbations. Au terme de cette étude, la gestion intégrée des mares apparaît comme le moyen le plus approprié pour le développement durable de cet "éco-socio-système" complexe, en conciliant développement économique et bon état écologique des ressources, et en liant les questions environnementales, économiques et sociales. / This thesis focuses on the study of the relationship Man-Temporary pool. A multidisciplinary approach integrating ecology and sociology has been adopted to provide appropriate responses to the problems related to these ecosystems and to allow their sustainable development. The first section aims at evaluating the key factors determining the vegetation richness within regional pools. The obtained results reveal the predominant influence of local factors, with a significant effect of regional factors and the vulnerability of pools to use, on the expression of the vegetation. Human activities affect differently the richness in preferential pool species. The second section focuses on the major causes of the regression of pools, by coupling threats assessment and a socio-economic survey. The results point out the anthropocentric perception of pools. This translates the high level of threat concerning the temporary pools of Benslimane region. The thr eat assessment, which shows that 22 % of pools are vulnerable, and 23 % are threatened of destruction of the short term, highlights the urgent need for new environmental policies and innovative approaches of temporary pools management. Finally, the third section concerns the impact of grazing on the vegetation of temporary pools. The results demonstrate that grazing affects the vegetation of pools, both at the regional and the local scale. These results are interpreted as a result of the selective influence of herbivores, and the differential tolerance of species to disturbance. At the end of the present study, the integrated management of pools appears as the most appropriate means for the sustainable development of this complex eco-socio-system, by combining the economic development and the ecological status of resources, and by linking environmental, economic and social issues.

Depuis quelques dizaines d’années, un intérêt croissant s’est développé pour la protection des espèces et la compréhension des mécanismes qui les conduisent à l’extinction. Actuellement, les causes d’extinction sont pour la grande majorité d’origine anthropique, mais un certain nombre de facteurs intrinsèques, propres à chaque espèce, peuvent interagir avec ces pressions anthropiques, pour aboutir au risque d’extinction. De nombreuses études ont mis en évidence l’impact des traits d’histoires de vie et des caractéristiques écologiques dans la vulnérabilité des espèces à l’extinction, mais très peu se sont penchées sur le rôle du comportement. Or, de par leur nature, tout un ensemble de comportements pourraient constituer des facteurs de vulnérabilité intrinsèques chez les espèces, que ce soit au niveau du risque d’extinction, ou au niveau des principales pressions anthropiques qui existent actuellement. Le but de cette thèse est de déterminer l’impact des caractéristiques du système social et de l’intensité de la sélection sexuelle dans la vulnérabilité des espèces de Primates i) aux principales pressions anthropiques (i.e. chasse, exploitation forestière et agriculture), à un niveau local, en portant une attention spécial au rôle d’infanticide dans la vulnérabilité à la chasse et ii) au risque d’extinction tel que décrit par l’UICN, au niveau global. Ce dernier point nous a amenés à analyser plus spécifiquement l’impact de l’hétérogénéité de l’empreinte humaine dans le risque d’extinction. Toutes nos études reposent sur une approche d’analyses comparatives. Nos différents travaux ont permis de mettre en évidence des effets du comportement à aux différentes échelles spatiales et pour les deux niveaux de vulnérabilité, mais avec des différences dans la nature des variables comportementales impliquées. Nous avons identifié des effets de la taille moyenne des groupes et du système socio-reproducteur dans la vulnérabilité à l’exploitation forestière, mais pas pour les autres menaces testées. De plus, ces effets ont été retrouvés au niveau du risque d’extinction, mais dans des sens différents. Ainsi, les mécanismes impliqués dans la vulnérabilité des espèces diffèrent selon le type de vulnérabilité étudié, faisant intervenir différents effets Allee. / Improving species protection and better understanding the mechanisms leading to population decline and ultime extinction has become a major research area over the last decades. Nowadays, the causes of extinction are mostly anthropogenic, but some intrinsic factors, specific to each species, can interact with these anthropogenic pressures to determine the extinction risk. Many studies have highlighted the impact of life history traits and ecological characteristics on species vulnerability to extinction, but very few have investigated the role of behaviour. Because of the mechanisms they imply, several behaviours could constitute intrinsic factors of vulnerability among species, at the level of extinction risk, or concerning the main anthropogenic pressures threatening species. The aim of this thesis is to determine the impact of the social system and sexual selection on primate vulnerability i) to the main anthropogenic threats (i.e. hunting, logging and agriculture) and, particularly, the role of infanticide on their vulnerability to hunting, and ii) to the extinction risk as described by the IUCN conservation status. This point has lead us to examine also the impact of human footprint heterogeneity on extinction risk. All our studies are based on a comparative analysis approach. Our different works highlighted several impacts of behavioural variables at the two spatial scales and for the two levels of vulnerability, but with differences in the nature of the behavioural variables. We identified significant effects of the average group size and the socio-reproductive system in species vulnerability to logging, but not in species vulnerability to the other threats. Moreover, these effects have also been found at the level of the extinction risk, but in different ways. Thus, the mechanisms implicated in the vulnerability are different according to the type of vulnerability, and rely on several Allee effects.

L'objectif de ce travail a été d'analyser l'influence de la répartition géographique des ressources alimentaires d'origine anthropique (décharges à ciel ouvert) sur les distribution spatiale et la taille des colonies, la dynamique démographique, le régime alimentaire des adultes et des poussins et les paramètres reproducteurs des populations de Goélands leucophées Larus michahellis des îles rocheuses du littoral provençal. Pour la première fois, cette thématique a fait l'objet d'une approche conduite à une large échelle géographique (80 km de linéaire côtier) et sur un jeu important de sites de nidification et de zones d'alimentation. Les patrons d'utilisation des principales décharges situées dans la zone de prospection alimentaire de l'espèce ont été étudiés. Les aliments provenant des décharges dominent largement dans le régime alimentaire des oiseaux, aussi bien des adultes que des poussins. Cette prédominance est constante pour chacune des colonies étudiées malgré le gradient d'accessibilité aux décharges qui existe dans leur environnement proche. Les décharges constituent donc l'habitat d'alimentation préférentiel de l'espèce dans la zone d'étude. En outre, il a pu être mis en évidence que l'accessibilité et l'abondance des ressources anthropiques sur le continent conditionnent fortement la distribution spatiale et la taille des colonies ainsi que la dynamique démographique récente et les paramètres reproducteurs des colonies étudiées. Le suivi des goélands sur les décharges permet de confirmer l'importance de celles-ci comme zones d'alimentation de l'espèce. Au cours de la saison de reproduction les décharges sont fréquentées par l'essentiel des goélands reproducteurs de la zone considérée. Pour autant, les ressources alimentaires fournies par les décharges ne sont pas utilisées à saturation, de même que les sites de nidifications dont certains présentent des densités de goélands nicheurs encore faibles. Ceci laisse présager une poursuite probable de l'augmentation des effectifs de Goélands leucophées dans les prochaines années. Dans le cas d'une espèce surabondante comme le Goéland leucophée, l'augmentation probable des effectifs signifie une augmentation des interactions négatives avec les activités humaines et de ce fait, la mise en place de mesures de régulation de l'espèce ou d'atténuation des nuisances.

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La Manche orientale représente une zone économique importante qui supporte diverses activités anthropiques comme le tourisme, le transport maritime et l'exploitation de ressources vivantes ou minérales. De plus, cette région possède un riche patrimoine biologique illustré par sa grande diversité d'habitats. Les Aires Marines Protégées (AMP) sont souvent évoquées comme un instrument de gestion permettant d'aménager l'exploitation durable de ces ressources marines, dans le cadre d'une gestion écosystémique intégrée et responsable. Si les Etats ont pour obligation de créer des réseaux d'AMPs dans leurs eaux nationales, chacune d'elles est souvent localisée au cas par cas. Afin de coordonner la mise en place des différents réseaux d'AMPs, une démarche de planification spatiale systématique de la conservation est de plus en plus encouragée. Cette démarche a pour but de proposer un réseau d'AMP qui soit cohérent, même dans un contexte transfrontalier, comme c'est le cas en Manche orientale. Les travaux de recherche menés lors de cette thèse apportent ainsi une contribution scientifique à la mise en cohérence de l'aménagement des activités anthropiques avec les objectifs de conservation de l'écosystème marin de Manche orientale. Dans le cadre d'une approche de conservation intégrée, toute la biodiversité de la Manche orientale doit être représentée. Pour cela, en complément des typologies benthiques existantes dans la zone, une typologie des masses d'eau a été proposée et validée avec différents jeux de données d'espèces pélagiques. Marxan et Zonation, deux logiciels largement répandus en planification de la conservation ont été comparés dans le processus de conception du réseau d'AMP en Manche orientale. La conclusion a été que Marxan serait le logiciel utilisé pour la suite des analyses. En effet, ce logiciel est conçu pour atteindre clairement les cibles de conservation, ce qui facilite l'interprétation des résultats.Puis une étape essentielle de planification de la conservation a été réalisée à travers une analyse des lacunes (gap analysis) à l'échelle de la Manche orientale. Elle a permis de montrer que le réseau d'AMP existant atteint les cibles de conservation calculées dans cette thèse et qu'il couvre 33% de la Manche orientale. Il faut toutefois noter que l'étude des possibles lacunes au niveau de la gestion des AMPs n'a pu être réalisée de façon approfondie car la majorité de ces AMPS ne possèdent pas encore de plan de gestion défini.Finalement, l'influence de l'intégration des activités humaines dans le processus de conception du réseau d'AMP a été explorée grâce à l'utilisation de données d'effort de pêche et de données de débarquements. De plus, d'autres informations sur le trafic maritime, les extractions de granulats marins et les potentielles zones d'éoliennes en mer ont été ajoutées pour prendre en compte la totalité des usages et réglementation qui génèrent des contraintes spatiales en Manche orientale.