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.

L'objectif de ce travail est d'évaluer le transfert des métaux lourds au sein d'une installation de traitement des eaux de ruissellement routier et de développer un procédé épuratoire qui permettrait de parfaire le traitement de ces eaux. La démarche scientifique déployée a d'abord consisté en la caractérisation des flux métalliques acheminés dans un bassin de rétention recevant des eaux de ruissellement provenant d'une autoroute et en l'évaluation du transfert de cette pollution métallique vers la végétation environnante. Les résultats de cette première étude ont permis de mettre en évidence : (1) un transfert des métaux lourds (Cd, Ni, Zn) des compartiments eau - sol vers les macrophytes aquatiques présent sur le site, (2) la capacité de ces macrophytes à accumuler des polluants métalliques au sein de leurs tissus et (3) le caractère bioindicateur de ces macrophytes pour assurer une surveillance de la pollution métallique présente dans les eaux de ruissellement. Compte tenu de la capacité des plantes à accumuler des métaux, en particulier au niveau de leurs racines, un procédé de phytoremediation appelé marais flottant a été proposé pour affiner le traitement des eaux de ruissellement. Les performances épuratoires de ces systèmes ont été évaluées en microcosmes et la faisabilité technique de pouvoir implanter de tels systèmes directement à la surface d'ouvrages existants a également été appréhendée. Les résultats ont démontré que les marais flottants peuvent tout à fait être mis en œuvre à la surface de bassins de rétention sous réserve que les matériaux choisis pour la construction de ces systèmes soient adaptés aux conditions environnementales. Les résultats ont également mis en évidence la capacité des marais flottants à éliminer les métaux présents en phase aqueuse ainsi que l'importance du réseau racinaire qui se développe dans la colonne d'eau sur la rétention des polluants et la filtration des particules fines en suspension. Enfin, cette étude a démontré que les marais flottants peuvent être considérés comme des systèmes de traitement pérennes et nécessitant très peu de maintenance.

La candidate a transmis un dossier présentant les grandes étapes de sa carrière incluant ses principales réalisations scientifiques, collaborations et activités de formation d'étudiants à divers niveaux universitaires dont les études doctorales. Ce dossier présente également les perspectives de recherche de F. LUCAS pour les prochaines années dont la description d'activités de recherche menées en partenariat avec diverses équipes de recherche via le projet ANR PULSE, et, de plus, des partenaires industrielles dans les contextes du PIREN-Seine et de la structure fédérative de l'Observatoire des Polluants Urbains (OPUR). Ces grands programmes et partenariats représentent un socle solide permettant d'entreprendre des travaux interdisciplinaires sur des questionnements majeurs en écologie microbienne dont la prédiction de l'évolution des communautés bactériennes en fonction des contraintes du milieu. Les travaux de F. LUCAS vont de l'acquisition de données fondamentales en écologie microbienne (diversité des peuplements) aux problématiques plus finalisées d'évaluation des dangers sanitaires microbiens associés à certaines pratiques de gestion des eaux en milieu urbain.

Résumé Ce travail est un premier pas dans l’étude de la qualité des eaux du fleuve Niger à Niamey. Il est basé sur la physico-chimie et les macroinvertébrés de cet écosystème aquatique. L’approche physico-chimique met en évidence les changements de la qualité des eaux, le long des rives, en relation avec les rejets de la ville et en fonction du régime du fleuve. L’impact de ces rejets est très négligeable à l’échelle de l’écosystème à cause de la forte dilution. La demande chimique en oxygène, l’oxygène dissous, l’ammonium, les orthophosphates et le phosphore total sont les principaux facteurs environnementaux qui déterminent la pollution des eaux liée aux matières organiques et oxydables, aux matières azotées et phosphorées dans ce fleuve. L’étude des macroinvertébrés fait ressortir 83 taxons répartis le long du fleuve Niger à Niamey. La description des peuplements de macroinvertébrés montre une variation de structure des communautés, en passant de l’amont à l’aval des points de rejets, caractérisée par une baisse de la richesse et de la diversité taxonomique en aval immédiat des rejets. La présence, dans certaines stations en aval immédiat des rejets, des taxons tels que Chironomus gr. plumosus, Melania sp., les familles des Syrphidae et des Culicidae, est une indication de la dégradation de la qualité des eaux liée à la matière organique. Par contre, les taxons comme Thraulus sp., Elassoneuria sp., Afronurus sp., Centroptiloides sp., Adenophlebia sp., Dipseudopsis sp. et Neoperla sp., appartenant aux Ephéméroptères, Trichoptères et Plécoptères, reflètent une meilleure qualité de l’eau dans les stations de référence situées en amont de tous les points de rejets. L’importante diversité de la famille des Chironomidae (20 taxons) dans ce cours d’eau offre de bonnes perspectives pour son utilisation dans l’étude de la qualité des eaux du fleuve Niger à Niamey. Les descripteurs qui expliquent significativement la distribution des communautés de macroinvertébrés le long du fleuve Niger à Niamey sont la matière organique (demande chimique en oxygène) et les nutriments (ammonium, orthophosphates et phosphore total). La technique d’échantillonnage au filet troubleau explique beaucoup plus d’inertie que les substrats artificiels. Quant à la jacinthe d’eau, elle présente peu d’intérêt dans l’étude de la qualité des eaux du fleuve Niger à Niamey à cause de sa présence uniquement en période de crue. Summary This survey is a first step in the study of water quality of the River Niger in Niamey. It is based on physicochemical factors and the macroinvertebrates inhabiting this aquatic ecosystem. The physicochemical approach underlines the changes in water quality, along the banks, in relation with wastewater from the city of Niamey, and as a response to seasonal variations of water level. The impact of wastewater on the scale of the entire ecosystem appears very limited, because of the strong dilution. Chemical oxygen demand, dissolved oxygen, ammonium, phosphates and total phosphorus levels are the main environmental factors that determine both the pollution due to organic (and oxidizable) matter, and the pollution resulting from nitrogen and phosphorus-based chemicals in this river. In this survey 83 taxa of macroinvertebrates were found along the River Niger in Niamey. The description of macroinvertebrates shows a variation of community structure, from upstream to downstream, that is characterized by a decrease of taxonomic richness and diversity downstream wastewater discharges. The presence of Chironomus gr. plumosus, Melania sp., families of Syrphidae and Culicidae indicates a deterioration of water quality due to organic matter in some stations near wastewater discharges. However, taxa like Thraulus sp., Elassoneuria sp., Afronurus sp., Centroptiloides sp., Adenophlebia sp., Dipseudopsis sp. and Neoperla sp. reflect a better quality of water in the reference stations located upstream of all wastewater discharges. The high diversity of Chironomidae (20 taxa) in this river makes them a good candidate taxonomic group to be used for the assessment of water quality in the River Niger near Niamey. The factors which significantly explain the distribution of macroinvertebrates communities along the River Niger in Niamey are organic matter (chemical oxygen demand) and nutrients (ammonium, phosphates, total phosphorus). Results from net hand samples explain a higher fraction of total inertia than the ones obtained using artificial substrata. Water hyacinths play a limited role in the survey of water quality in the Niger near Niamey, because they are only present during floodperiods.

Un des enjeux importants de l'écologie est de comprendre comment les pratiques anthropiques affectent la biodiversité et quelles en sont les conséquences sur le fonctionnement des écosystèmes. L'objectif de cette thèse est d'améliorer la compréhension des mécanismes régissant les communautés végétales aquatiques, et plus particulièrement ceux liés aux perturbations anthropiques et aux phénomènes d'eutrophisation. Les méta-écosystèmes constitués de réseaux d'étangs agro-piscicoles sont des modèles d'étude adaptés à notre problématique car ils sont sous forte pression anthropique et présentent une forte variabilité environnementale. Dans un premier temps, nous avons étudié l'impact des modes de gestion des bassins versants sur l'eutrophisation des étangs. Dans un second temps, nous avons mesuré l'effet de l'eutrophisation sur la productivité et la diversité des communautés phytoplanctoniques. Enfin, nous avons relié 3 types de contraintes générées par les pratiques anthropiques (l'eutrophisation, l'assèchement et la connectivité entre les étangs) sur les communautés de plantes aquatiques en termes de diversité spécifique et fonctionnelle. L'effet de l'eutrophisation, le recrutement et l'établissement des communautés des plantes aquatiques a été abordé au travers de la relation entre la banque de graines et la végétation établie. L'eutrophisation est le facteur majeur responsable de la diminution de la biodiversité végétale dans les étangs. Cependant les perturbations récurrentes constituées par les assecs, engendrent une succession cyclique qui contribue à maintenir une forte biodiversité dans les étangs.

Certaines études ont démontré que la réponse hémodynamique en immersion lors d'efforts à la marche ou à la course permettait, dans certaines circonstances, de réduire le coût métabolique lorsque celui-ci est comparé au même travail sur terrain sec. En fait, lorsque le corps est en position verticale, la pression hydrostatique agit en fonction de l'importance de la colonne d'eau par une augmentation de la pression externe, ce qui induit un déplacement des gaz et des fluides vers des aires de pression inférieure, laquelle contribue, entre autres, à l'augmentation du retour veineux, du volume d'éjection systolique et du débit cardiaque alors que la résistance périphérique et la fréquence cardiaque sont diminuées produisant ainsi un coût énergétique moindre. La quantification précise de l'effort dans l'eau est souvent problématique, due principalement aux variations du coût énergétique interindividuel durant la marche et/ou la course ainsi que des difficultés pour les participants à maintenir l'équilibre dans l'eau lors de déplacements et de l'utilisation des bras comme moyen de propulsion. Tenant compte qu'en utilisant le vélo aquatique on peut mieux standardiser l'intensité de l'effort relativement à la marche et/ou à la course, la présente étude vise à trouver les équivalences de coût énergétique de pédalage sur ergocycle aquatique (lE) et sur ergocycle conventionnel sur terrain sec (DE). Trente six sujets sains volontaires (26 hommes et 10 femmes, âgés entre 18 et 50 ans) ont réalisé un test progressif maximal sur IE (Hydrorider®) en immersion jusqu'au mollet et sur DE (Excalibur®). L'intensité de l'effort sur IE fut contrôlée en augmentant la cadence de pédalage de 10 révolutions par minute (RPM) tous les deux minutes (40 jusqu'à épuisement, ~90-105 RPM). Sur DE, le test fut effectué à une cadence de pédalage de 60 RPM avec une charge initiale de 0.5 kp (25 W) et augmentée de 0.5 kp chaque 2 minutes jusqu'à épuisement. L'équation de régression VO₂ (L*min-1) en fonction de la puissance (Watts) atteinte par chaque sujet sur DE, fut utilisé pour estimer la puissance sur IE à partir du VO₂ mesuré sur IE. Les résultats ont permis d'établir des équations afin de calculer la puissance et la VO₂ sur IE, respectivement. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Immersion, Puissance, Cadence de pédalage, VO₂.

Au sud du Québec, plusieurs ruisseaux en milieu agricole ont été fortement modifiés et ont perdu leurs caractéristiques initiales. La plupart des cours d'eau reçoivent maintenant des sorties de drains agricoles souterrains, amenant directement dans les cours d'eau l'azote et le phosphore excédentaires des champs agricoles. De plus, la perte de la végétation riveraine naturelle cause un sérieux problème de protection de la qualité de l'eau et de l'habitat des poissons. Ce projet de recherche a été effectué en Estrie à l'été 2011 dans trois ruisseaux en milieu agricole, situés à Roxton Falls, à Bromptonville et à Magog. Le long de ces trois ruisseaux, trois habitats ont été étudiés : une bande riveraine plantée de peupliers hybrides (à leur 9ième saison de croissance en 2011), la forêt riveraine naturelle (sauf à Bromptonville) et le champ ouvert (l'état avant la plantation des bandes). Sur chaque site et dans chacun des habitats, une section de ruisseau de 90 m de longueur a été échantillonnée. Nous évaluons l'effet de ces bandes d'arbres, après 9 saisons de croissance, sur la qualité de l'habitat aquatique et sur la composition et l'abondance de la faune aquatique, en comparaison avec ce qui a été mesuré dans des sections des mêmes ruisseaux qui se trouvent sous une forêt naturelle ou en plein champ agricole. Le but de cette étude est de déterminer si le fait d'avoir planté des bandes riveraines de peuplier hybride le long des ruisseaux étudiés a affecté la faune aquatique (les poissons) de façon positive, c'est-à-dire en la rendant plus semblable à la faune aquatique que l'on trouverait dans un ruisseau sous une forêt naturelle, ou bien si au contraire la faune aquatique sous les bandes plantées ressemble toujours plus à la faune aquatique que l'on pourrait trouver dans un ruisseau en milieu agricole ouvert. Dix-huit espèces de poissons ont été capturées dans les trois ruisseaux étudiés, dont sept d'entre elles dans les ruisseaux sous les bandes riveraines de peupliers hybrides. Plusieurs autres types d'organismes aquatiques ont aussi été capturés dans les ruisseaux étudiés, des larves d'invertébrés dans les sédiments du fond (surtout des larves d'insectes), des écrevisses et des salamandres à deux lignes. On observe de grandes fluctuations des captures totales entre sites et habitats. Pour les facteurs écologiques, l'effet de habitat est très faible, alors que l'effet site et l'effet de la date d'échantillonnage (pour les variables mesurées à deux saisons différentes) sont beaucoup plus forts. La plantation de bandes a eu peu d'effet sur la faune aquatique. Il y a un effet important de la qualité du ruisseau (un effet site) et de son eau dans la répartition et l'abondance de la faune aquatique. Bien que les bandes riveraines aident à l'amélioration de certaines variables environnementales, l'abondance des poissons n'a pas été significativement modifiée par la présence de forêt riveraine. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : ruisseaux agricoles dégradés, poissons, naseux noir, benthos, salamandre à deux lignes, peuplier hybride.

Une meilleure compréhension du rôle des bactéries dans les écosystèmes aquatiques nécessite une meilleure connaissance de la dynamique, de la composition et des facteurs de contrôle des groupes qui constituent ces communautés. Toutefois, les études qui se sont intéressées à cet aspect de l'écologie microbienne aquatique ont, pour la plupart, concerné les groupes bactériens dominants. Parmi les phyla bactérien non dominants, les Planctomycetes restent peu connus tant en terme de dynamique que de rôle fonctionnel en milieu naturel, bien qu'étant reconnus ubiquistes. Le manque de connaissances sur ce groupe est encore plus marqué dans les écosystèmes lacustres. Pourtant, les quelques études consacrées à ce groupe bactérien dans les écosystèmes aquatiques indiquent qu'ils sont impliqués dans deux processus clés de leur fonctionnement à savoir l'oxydation de l'ammonium en conditions anaérobies (anammox) ainsi que la dégradation et le changement de qualité de la matière organique dissoute. L'objectif principal de cette thèse était donc de caractériser la diversité, la dynamique spatio-temporelle ainsi que les facteurs de contrôle des Planctomycetes dans les lacs, dans le but de mieux connaître la dynamique des bactéries non dominantes, qui constituent une très large part de la diversité bactérienne totale. L'absence d'outils moléculaires permettant de caractériser les communautés de Planctomycetes dans les lacs nous a tout d'abord conduit à faire une rigoureuse mise au point méthodologique. Cette dernière a abouti à la caractérisation d'un couple d'amorces (PLA352F/PLA920R) permettant de détecter et d'amplifier spécifiquement tous les genres de Planctomycetes dans ces écosystèmes, et pouvant être utilisé dans les approches d'empreintes moléculaires comme la DGGE. L'étude spatio-temporelle, réalisée dans deux lacs péri-alpins à partir de ce couple d'amorces, a ensuite permis de révéler que les Planctomycetes, malgré leur faible abondance relative dans la communauté bactérienne lacustre, présentent une richesse taxonomique élevée jusqu'ici insoupçonnée. Ils sont caractérisés par une structure taxonomique similaire aux bactéries dominantes puisqu'ils sont composés d'un nombre réduit d'OTUs dominantes et d'un très grand nombre d'OTUs faiblement représentées en nombre de séquences. Ce résultat soutient l'idée selon laquelle le concept de cores species (espèces dominantes) et de satellites species (espèces rares), récemment transposé aux groupes bactériens dominants, s'applique aussi aux groupes moins abondants ou rares. Nos résultats ont également mis en évidence que les communautés de Planctomycetes des lacs étaient très structurées dans l'espace et dans le temps. Les patterns de distribution de ce phylum bactérien étaient très similaires à ceux décrits pour les groupes bactériens plus abondants à savoir (i) une forte hétérogénéité verticale (certains genres étant présents essentiellement dans les couches profondes des lacs) ainsi qu' (ii) une dynamique saisonnière importante principalement mise en évidence dans la partie épilimnique des lacs. Cette structuration n'est pas le fruit d'une dispersion aléatoire liée à des processus stochastiques comme l'immigration mais est au contraire fortement dépendante des facteurs environnementaux. Nos résultats ont en effet montré que la richesse spécifique ainsi que la diversité des communautés de Planctomycetes sont fortement dépendantes de l'évolution du pH. De même, la température semble également être un facteur clé dans la dynamique et la composition globale des Planctomycetes. En revanche, l'effet des nutriments inorganiques semble moins influent dans le contexte de notre étude et la compétitivité des Planctomycetes vis-à-vis de ces ressources pourrait dépendre d'autres facteurs que nous n'avons pas analysés. / Understanding the role of microbes in the functioning of ecosystems is currently one of the major challenges in microbial ecology. One important step to this challenge is the assessment of the diversity of these microbial communities and their driving factors. With the recent methodological advances in molecular approaches, knowledge on the structural and functional diversity of bacterial communities in aquatic ecosystems has considerably increased during the last twenty years. However most of these studies concerned either the bacterial community or the most abundant bacterial groups, such as Actinobacteria and Proteobacteria. Only few data are available on the dynamics and diversity of less abundant but ubiquitous phyla such as Planctomycetes. This is particularly true for freshwater ecosystems, for which data on this phylum are much less abundant, compared to marine and soil ecosystems. Yet, members of this bacterial group are thought to play an important role in biogeochemical processes in aquatic systems, including nitrogen cycling and degradation of organic matter. Thus, the aims of this thesis were (1) to compare the structure and the composition of the Planctomycetes communities in two peri-alpine lakes with contrasting environmental conditions (2) to assess the vertical and temporal variations in the composition of these communities and (3) to characterize the different environmental factors that control these communities.

Chez les vertébrés, la progestérone (P4) est un progestatif endogène agissant via les récepteurs nucléaires et membranaires de la progestérone pour médier des processus clés du développement et de la reproduction. De nombreuses molécules sont conçues pour mimer l’action de la P4. Ces progestatifs synthétiques et la P4 sont très utilisés en tant que substances pharmaceutiques et certains sont retrouvées dans l’environnement aquatique, posant un risque pour les organismes. Cependant, les informations sont insuffisantes pour évaluer les dangers et les risques de ces substances pour l’environnement. Dans ce travail de thèse, les mécanismes d’action et les effets biologiques des progestatifs sur le poisson zèbre ont été étudiés grâce à une combinaison d’outils in vitro et in vivo de type gène-rapporteur basés sur le mécanisme d’action des perturbateurs endocriniens. Nous avons caractérisé le profil toxicologique complexe de 26 progestatifs vis-à-vis de différents récepteurs nucléaires stéroïdiens humain et poisson zèbre et vis-à-vis de l’expression tissu-spécifique de gènes de la stéroïdogenèse (cyp19a1b dans le cerveau et cyp11c1 dans les interrénales). Nos résultats montrent que certains progestatifs peuvent perturber différentes voies de signalisation chez les larves en développement au niveau moléculaire, cellulaire et tissulaire ainsi qu’au niveau physiologique. Dans l’ensemble, les résultats de cette thèse permettent une meilleure caractérisation des dangers des progestatifs sur différentes cibles endocriniennes. / Among vertebrates, progesterone (P4) is an endogenous progestin acting through the nuclear and molecular progesterone receptor to mediate key processes of development and reproduction. Many molecules are designed to mimic the action of P4. These synthetic progestins and P4 are widely used as pharmaceuticals and some of them are found in this aquatic environment, thus posing risks to aquatic species. However, information is lacking to evaluate the dangers and risks of these substances for the environment. This thesis studied the mechanisms of action and the effects of progestins on zebrafish, using a combination of reporter-gene in vitro and in vivo tools based on the mechanism of action of endocrine disruptors. We characterized the toxicological profile of 26 progestins towards different human and zebrafish nuclear steroid receptors and towards the tissue-specific expression of steroidogenic genes (cyp19a1b in the brain and cyp11c1 in the interrenal cells). Our results show that some progestins can disrupt different signaling pathways in developing larvae at the molecular level, cellular and tissular level, and physiological level. Overall, the results of this thesis allow for a better characterization of the dangers of progestins on several endocrine targets.

Se déplacer dans l’eau ou sur terre implique de faire face à des contraintes mécaniques extrêmement différentes. L’eau est sensiblement plus dense et visqueuse que l’air et, par le fait, la locomotion aquatique est dominée par la traînée et la poussée d’Archimède alors que la locomotion terrestre est dominée par la gravité et l’inertie. Si les adaptations les plus extrêmes à la locomotion dans chacun de ces milieux sont bien documentées, les espèces semi-aquatiques qui se déplacent fréquemment dans ces deux milieux restent peu étudiées.Les mustélidés présentent une large diversité de spécialisations locomotrices tant du point de vue du type de milieu fréquenté que du point de vue du degré de spécialisation.Cela inclut trois événements indépendants d’apparition d’un mode de vie semi-aquatique avec pour représentants actuels : le vison d’Europe, le vison Américain et les loutres. En utilisant la morphométrie géométrique pour quantifier l’ensemble de la forme de l’humérus, du radius, de l’ulna, du fémur, du tibia et de la fibula, j’ai étudié les différences morphologiques de l’appareil locomoteur des mustélidés terrestres et semi-aquatiques. Étant donné que les visons et les loutres font face aux mêmes contraintes fonctionnelles liées à une locomotion à la fois terrestre et aquatique, j’ai testé si leur morphologie convergeait. Enfin, étant donné la différence de contraintes fonctionnelles induites par les deux milieux, j’ai testé si le milieu de locomotion avait un impact homogène sur l’appareil locomoteur ou si une spécialisation de certains os pouvait être observée.Si les visons diffèrent peu de leurs parents terrestres, les loutres montrent d’importantes différences en termes de taille, forme et proportions relatives des os. Les visons présentent une morphologie similaire à celle observée chez tous les Mustelinae.Néanmoins, la morphologie de l’humérus est convergente entre les deux visons, avec une courbure plus grande que chez leurs parents terrestres. La morphologie des visons résulte de spécialisations récentes de la morphologie versatile propre aux Mustelinae, leur mode de nage est similaire à celui des Mustelinae terrestres et ils ne montrent que de subtiles différenciations morphologiques.A l’opposé, les loutres présentent des os longs dont la forme diffère nettement de celle de leurs parents terrestres. De plus, elles montrent une grande diversité de formes, en opposition avec l’hypothèse qui voudrait que de fortes contraintes fonctionnelles, telles que celles induites par la locomotion aquatique, devraient conduire à un nombre limité de réponses évolutives possibles. Les loutres montrent un ensemble de caractéristiques morphologiques en lien avec la locomotion aquatique: des os robustes, avec de larges épiphyses, un stylopode court relativement au zeugopode et un grand bras de levier pour les extenseurs du coude. Seule la loutre de mer (Enhydra lutris) montre une spécialisation différente entre les pattes avant et arrière. Les pattes arrière sont dédiées à la locomotion aquatique avec un grand bras de levier pour les muscles de la hanche et un pied transformé en palette natatoire. La patte avant, en revanche, présente une ulna gracile, avec un processus olécrane court et un radius courbé cranialement, produisant un patronde co-variation unique. Ces particularités permettent de plus grands degrés de liberté dans les mouvements de l’avant-bras, et de fait, les capacités de manipulation uniques chez cette espèce.Ainsi les mustélidés semi-aquatiques présentent une diversité qui n’était pas attendue étant donné la différence de contraintes mécaniques imposées par la locomotion dans l’eau et sur terre. Les mustélidés semi-aquatiques semblent avoir évolué depuis une morphologie ancestrale versatile jusqu’à des formes très spécialisées,où la réduction progressive de la locomotion terrestre a permis une spécialisation différente entre les membres antérieurs et postérieurs. / Moving in water and on land implies coping with drastically different mechanicalconstraints. Water is substantially more dense and viscous than air and thus aquaticlocomotion is dominated by drag and buoyancy when terrestrial locomotion is dominatedby gravity and inertia. If extreme adaptations to locomotion in each of thesetwo media are well described, semi-aquatic species that move extensively in bothmedia remain poorly studied.Mustelids presents a large diversity of locomotor specializations involving differentkinds of locomotor environments and different degrees of specialization. It encompassthree independent evolutions of a semi-aquatic lifestyle: the European mink,the American mink, and the otters. Using geometric morphometrics to quantify theshape of the entire humerus, radius, ulna, femur, tibia, and fibula I investigated morphologicaldifferences in the locomotor apparatus of terrestrial and semi-aquaticmustelids. As both minks and otters face functional pressures resulting from bothaquatic and terrestrial locomotion, I tested whether their morphology converged.Finally, considering the differences in the functional requirements of the two media,I explored whether the locomotor ecology has a homogeneous impact on thelocomotor apparatus or whether a functional specialization of certain parts can beobserved.Whereas minks show low morphological differentiation from their terrestrial relatives,otters diverged a lot in both shape, size, and the relative proportions of thelimb bones. Minks present a morphology that is similar to the one observed in otherMustelinae. Nevertheless, the shape of the humerus is convergent between thetwo minks, and shows a greater curvature than in their terrestrial relatives. Minksresult from recent specializations of the versatile morphology of Mustelinae witha swimming mode similar to the one of the terrestrial Mustelinae and only subtlemodifications of their long bone morphology.Conversely, otters present a long bone shape that is strongly divergent from theone of their terrestrial relatives. Additionally, they show very diverse long boneshapes in opposition to the hypothesis stating that strong functional requirements,as the ones induced by aquatic locomotion, should induce a limited number of potentialevolutionary responses. Otters show morphological features that are related to aquatic locomotion: robust bones with broad epiphyses, a short stylopodrelative to the zeugopod, and a long in-lever for elbow extensors. Only the sea otter(Enhydra lutris) presents a functional specialization that differs between hind andforelimb. The hind limb is dedicated to aquatic locomotion with a strong in-lever forthe hip muscles, and the feet that are modified into swimming paddles. Meanwhile,the forelimb presents a relatively gracile ulna with a short olecranon process and aradius that is curved more cranially, resulting in a drastic change in the pattern ofco-variation. These features are interpreted as providing greater degrees of freedomin the movements of the forearm, which allows the unique manipulative skillsof this species.Thus semi-aquatic mustelids present a diversity that was not expected given thestrong differences in the mechanical constraints imposed during locomotion in waterversus on land. Semi-aquatic mustelids appear to have evolved from the versatileancestral locomotor apparatus to highly specialized forms, where the progressivereduction of terrestrial locomotion allowed differential adaptation of the foreandhind limbs.