Ce travail de thèse s’inscrit dans le contexte général de l’étude de la dynamique de la frangelittorale. Le but de ce travail de thèse était l’étude des couplages entre les ondes de surface (vagues, ondeslongues dont les ondes infra-gravitaires), les variations du niveau marin et les courants ainsi que les variationsà haute-fréquence du niveau d’eau sur la plage et les déplacements de la nappe phréatique au sein de la plagesableuse. L’approche retenue est essentiellement expérimentale in-situ.La campagne de mesure ROUSTY201412 a permis de récolter un jeu de données hydro- morphodynamiquesconsidérable, qui viendra alimenter l’étude des plages sableuses dans de nombreux domaines. Elle permeten particulier de décrire l’ensemble d’une saison hivernale sur un même site soumis à une grande variété declimats de houles et de vents, ce qui en fait un jeu de données unique dans le contexte méditerranéen.Dans cette thèse nous nous intéressons à trois domaines d’étude : la dynamique de la surface libre avecl’analyse des relations existantes entre les différentes échelles (vagues, variations du niveau marin, ondeslongues, wave-setup, ...), la structure et l’évolution du courant ainsi que le lien avec la dynamique de surface,et la circulation souterraine dans la nappe de plage et en particulier sous la zone de swash. / This PhD work is part of the general context of littoral dynamic study. The purpose of this workwas to study couplings between surface waves (waves and long waves including infra-gravity waves), sea waterlevel variations and currents, as well as high-frequence water level variations on shoreline and groundwatermovements within sandy beaches. The approach is mostly experimental in-situ.The field campaign ROUSTY201412 allowed the collection of a substantial hydro- morphodynamic dataset,supplying sandy beaches studies in several fields. In particular, it will allow, on a same site, the descriptionof a full winter season under various waves and winds climates, making it a unique dataset in Mediterraneancontext.In this PhD, we are interested in three fields : free surface dynamics, including multi scale relations analysis(waves, water level variations, long waves, wave-setup, ...), currents structure and evolution linked withsurface dynamics, and groundwater circulation within the coastal aquifer and particularly under the swashzone.

De nombreuses familles de polluants organiques en provenance de différentes sources se retrouvent dans les milieux aquatiques continentaux et littoraux. Ces molécules, dont les lipophiles et les persistantes, sont souvent présentes à l'état de trace dans la fraction dissoute. L'utilisation de compartiments concentrateurs comme les sédiments rend alors plus accessible l'évaluation des concentrations ambiantes du milieu. L'objectif de la thèse a été d'évaluer l'exposition en zones côtières aux différentes familles de contaminants organiques « émergents » incluant les filtres UV, les alkylphénols et les alkylphénols polyéthoxylés, ainsi que « persistants-classiques » incluant les hydrocarbures aromatiques polycycliques et les polychlorobiphényles dans les sédiments et, éventuellement, dans les eaux. Un important effort de recherche a été accordé à l'étude des variations spatiales et temporelles des contaminants sélectionnés dans les sédiments, permettant ainsi l'acquisition d'un premier jeu de données nationales (libanais) représentatif pour ces familles de contaminants.Trois rivières en Méditerranée orientale et leur environnement côtier ont été pris comme cas d'étude en plus de la côte d'une petite ville et ses sites portuaires qui ont été sélectionnés afin de compléter l'étude en milieu côtier. Un premier aperçu des niveaux de ces contaminants hydrophobes dans les zones côtières recevant des apports typiques de la Méditerranée orientale est ainsi fourni. Les résultats des analyses chimiques ont clairement montré l'impact des rejets des effluents non traités dans les zones côtières via les entrées des rivières et les déversements directs le long de la côte, en absence des activités récréatives (pour les filtres UV) et de rejets industriels (pour les alkylphénols et les alkylphénols polyéthoxylés). Les zones de transition peuvent être à l'origine de la contamination de l'environnement côtier des trois rivières par ces polluants émergents en absence des apports marins. Des concentrations élevées en hydrocarbures aromatiques polycycliques et en polychlorobiphényles ont été mesurées dans les sédiments prélevés en milieu côtier. Cette contamination a persisté des années après la marée noire qui a envahi la côte Est-Méditerranéenne en 2006. Nos résultats globaux indiquent que les concentrations mesurées dans les sédiments des trois rivières étudiées et du littoral peuvent être classées parmi les niveaux les plus élevés détectés dans le pourtour du bassin méditerranéen et pouvant induire des effets toxiques chez le biota aquatique.Ce travail peut être d'une importance primordiale pour la région Est-Méditerranéenne, et plus particulièrement pour le Liban, un pays qui, malgré d'être parmi les signataires de la convention de Barcelone pour la protection de la mer Méditerranée et qui est, par la suite, impliqué dans la surveillance de la qualité de son milieu marin, souffre jusqu'à présent des rejets de différents types d'effluents non traités le long de ces côtes en absence des stations d'épuration. / Many organic pollutants issued from different sources are present into freshwater and coastal waters. Since these lipophilic contaminants are present at trace levels in water, accumulator compartments such as sediments can be used to assess their concentration in aquatic systems. The objective of the thesis was to assess the exposure in coastal areas to the various families of organic contaminants namely "emerging pollutants" including UV filters, alkylphenols, alkylphenol polyethoxylates, and "persistent pollutants" including polycyclic aromatic hydrocarbons and polychlorinated biphenyls in sediments and water. A major research effort has been given to the investigation spatial and temporal dynamics of the selected pollutants in sediment, allowing the acquisition of a first set of national data (Lebanese).Three rivers and their coastal environment in the eastern Mediterranean have been taken as a case study in addition to the small coastal city that was selected to complete the study in the coastal environment. A first overview of the levels of these hydrophobic contaminants in coastal areas receiving typical eastern Mediterranean inputs is thus provided. The results of chemical analyzes have clearly shown the impact of discharges of untreated effluents into coastal areas via inputs from rivers and direct discharges along the coast, without recreational activities (for UV filters) and industrial effluents discharges (for alkylphenols and alkylphenol polyethoxylates). Transition zones may act like a source of contamination of the three rivers coastal environment in the absence of marine inputs. Elevated concentrations of polycyclic aromatic hydrocarbons and polychlorinated biphenyls were measured in sediments in coastal environments. This contamination has persisted for years after the oil spill that has invaded the Mediterranean coast in 2006. Our overall results indicate that concentrations in sediments of the three studied rivers and the coastline can be classified among the highest levels detected in the Mediterranean basin and may induce toxic effects in aquatic biota.This work may be of paramount importance for the East-Mediterranean region, and particularly for Lebanon, a country which, despite being a signatory to the Barcelona Convention for the Protection of the Mediterranean Sea and is, subsequently involved in monitoring the quality of its marine environment, suffers far different types of discharges of untreated effluent along its coast in the absence of wastewater treatment plants.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.