Cette thèse a pour but d'améliorer la compréhension des interconnexions entre les processus hydro-sédimentaires et l'évolution morphologique du littoral guyanais, formés à partir des énormes apports sédimentaires amazoniens. Elle s'appuie sur trois échelles spatiales : la côte des Guyanes, le banc de vase et la vasière. L'amortissement des houles à la côte ainsi que les processus de migration des bancs ont été étudiée à l'échelle de la côte des Guyanes. Ce travail apporte une vision structurelle des zones subtidales des bancs et met aussi en évidence les différents processus et forçages (houle, courant) responsables du transport sédimentaire, en fonction de la bathymétrie (> 5 m et < 5 m). L'évolution morphologique du banc de Kourou et des surfaces de mangrove côtières associées, ont aussi été étudiées. Un lien a ainsi été exposé entre, l'implantation des palétuviers, les régimes de courant et la topographie de la vasière. Cette relation a permis d'aborder l'aspect prédictif de l'expansion des surfaces de mangrove côtière. À l'échelle de la vasière, les zones intertidales sont divisibles en deux secteurs géographiques avec des dynamiques sédimentaires bien distinctes : le front de mer et les zones internes. La morphologie des vasières est abordée, tout comme les processus sédimentaires ayant lieu au niveau de la zone interne. Une méthode de reconstitution des apports sédimentaires de la zone interne est aussi proposée. Cette étude souligne l'importance des interactions entre les sédiments cohésifs et la houle, qui modèlent la morphologie du littoral. Les influences des forçages hydrométéorologiques sur la morphodynamique des bancs de vase et l'évolution du trit de côte sont soumises à discussion.

Cette thèse porte sur la quantification de deux aléas que sont le recul des falaises crayeuses en Haute-Normandie et les inondations par la mer en Manche centrale et orientale. Ces phénomènes générateurs de dommages, interdépendants, ont un fonctionnement méconnu qui se manifeste par des événements d'intensité et de fréquence variées. La démarche quantitative adoptée s'appuie sur une approche systémique et par emboîtement d'échelles spatiales et temporelles. Ce travail intègre le rapport fréquence/intensité des événements, et par conséquent, l'efficacité des facteurs et des processus responsables de leur déclenchement. Ce travail vise à : 1) calculer les vitesses et les rythmes de recul des falaises ; 2) déterminer les facteurs responsables du déclenchement des mouvements gravitaires ; 3) quantifier la production de débris et les taux d'ablation du front de falaise ; 4) évaluer les évolutions en fréquence et en intensité des submersions marines ; 5) déterminer l'origine de ces évolutions ; 6) réfléchir sur les méthodes de cartographie de l'aléa " inondation par la mer " et " recul des falaises ".

Les gestionnaires de l'Etat français sont aujourd'hui exposés à plus d'un siècle de profondes modifications environnementales des cours d'eau : perturbations des conditions d'écoulement par "chenalisation" et incision du lit, aggravation des risques hydrologiques par végétalisation des corridors fluviaux et diminution des zones humides. La Loire fait partie des cours d'eau concernés par ces perturbations Le lit fluvial réagit par l'érosion de son fond (une incision qui atteint localement une valeur de 2 m entre 1995 et 2010), la migration latérale du talweg et la rétraction de la largeur du corridor fluvial. Depuis maintenant plus de 15 ans, la Loire fait l'objet de lourds travaux d'entretien des ouvrages (levées. épis et digues) et du lit fluvial. Ces interventions s'inscrivent dans le cadre du Plan Loire Grandeur Nature, elles visent la protection des riverains contre les risques d'inondation (ouverture des annexes d'écoulements), la préservation des richesses écologiques et l'enrayement de l'enfoncement de la ligne d'eau à l'étiage.Des travaux de recherche en géomorphologie fluviale sont réalisés parallèlement aux actions d'entretien effectués sous la houlette des services de l'Etat. Notre travail de thèse s'inscrit dans cette perspective de recherche. Les secteurs d'études ont été définis en concertation avec les gestionnaires du fleuve (DREAL Centre, DDT et Conservatoire du Patrimoine de la Région Centre). Trois sites ateliers ont été retenus le site de La Charité-sur-Loire. le site de Mesves et le site de Guilly. Cela afin de déterminer les modalités de l'évolution hydro-sédimentaire de la bande active, d'analyser les processus d'ajustement fluvial et mettre en lumière l'existence d'un dysfonctionnement, ses causes et ces conséquences. Les résultats obtenus montrent clairement l'impact du forçage anthropique et naturels sur l'évolution morpho-sédimentaire de la bande active. Les débits solide et liquide sont perturbés par différents aménagements fluviaux dont certains n'ont plus de fonction aujourd'hui ces ouvrages provoquent une rupture de la continuité sédimentaire. Cela se traduit par une poursuite de l'incision du chenal principal, un exhaussement des îles et des bras secondaires et une extension du couvert végétal. Les résultats de ce travail de recherche sont mis à la disposition des gestionnaires du fleuve pour optimiser les travaux de restauration réalisés au sein du lit mineur.

CETTE RECHERCHE DEMONTRE L'INTERET DE L'IMAGERIE SATELLITAIRE COMME SUPPORT D'ENQUETE DE TERRAIN ET COMME BASE DE SONDAGE. APRES AVOIR JUSTIFIE LE CHOIX D'UN TIRAGE SYSTEMATIQUE NON ALIGNE POUR COLLECTER LES DONNEES DE TERRAIN, QUELQUES OUTILS PERMETTANT DE DECRIRE LE NOMBRE, LA TAILLE ET L'ESPACEMENT DES UNITES D'OBSERVATION SONT ANALYSES. ENFIN, L'APPORT DE LA TELEDETECTION ASSOCIE AUX METHODES D'ENQUETE AREOLAIRES (SONDAGES SPATIAUX) PERMET D'AMELIORER LES PRECISIONS D'ESTIMATION. LA PRECISION RELATIVE (COEFFICIENT DE VARIATION) EST PASSEE DE 46 POUR CENT SANS LA TELEDETECTION SPATIALE A 87 POUR CENT AVEC CELLE-CI. DES ZONES PASTORALES, AGROPASTORALES ET OASIENNES DU SAHEL SUD-MAURITANIEN SERVENT D'EXEMPLE.

A travers une approche systémique, l'objectif de cette thèse est de préciser les modes et les rythmes d'ajustement du continuum glacio-fluvial au changement climatique post-Petit Âge Glaciaire. À partir de la datation lichénométrique et de la quantification des réponses des systèmes glaciaire et fluvioglaciaire de quinze émissaires et sandurs sud-islandais, nous explorons l'éventail des scénarios d'ajustements observés, testons l'hétérogénéité et le caractère asynchrone des réponses glaciaires et fluvioglaciaires et cernons les variables de contrôle susceptibles d'expliquer la diversité des réponses mesurées. Sur la base des données collectées, traitées et analysées, nous avons pu : (1) mettre en évidence une asynchronie du maximum PAG glaciaire et une forte hétérogénéité de l'intensité de recul post-PAG des émissaires sud-islandais reflétant la nature fondamentalement complexe des ajustements glaciaires ; (2) suggérer l'existence de processus marginaux de contrôle des flux hydrosédimentaires s'apparentant à la criticalité auto-organisée ; (3) identifier un mode dominant d'ajustement fluvioglaciaire post-PAG pour les sandurs de type I et mettre en évidence l'indépendance relative des sandurs de jökulhlaup vis-à-vis des fluctuations glaciairesgh

La flèche littorale du Cap Ferret s'est édifiée au cours des derniers 3 000 ans, à la faveur du ralentissement de l'élévation du niveau global des océans. Depuis 250 ans, les cartes marines révèlent une importante instabilité de l'extrémité libre de la flèche, à laquelle les travaux présentés dans ce mémoire tentent d'apporter une explication physique. Dans un premier temps le croisement des données cartographiques avec des données environnementales révèle la synchronisation des déplacements de la flèche avec d'une part l'Oscillation Nord Atlantique (NAO), et, d'autre part, les structuations décennales à multidécennales de la vitesse de l'élévation du niveau de l'Atlantique Nord-est. Les processus sous-jacents à cette synchronisation sont alors détaillés avec un modèle numérique de transport sédimentaire. Puis, l'érosion chronique de la flèche entre 1986 et 2016, ainsi que les mécanismes d'évolution de la plage océanique de la Pointe du Cap Ferret sont décrits et quantifiés à l'aide de données topographiques. A l'échelle locale, ces résultats apportent des preuves tangibles du rôle du climat dans l'érosion actuelle de la Pointe du Cap Ferret. D'un point de vue plus général, ces travaux contribuent à la meilleure description des processus contrôlant l'évolution des systèmes de barrières holocènes, dans le contexte actuel d'accélération de l'élévation du niveau de la mer. / Low rates of global sea level rise have allowed the Cap Ferret coastal barrier-spit to develop since about 3 000 years ago. Over the last 250 years, navigation charts attest of a significant instability of the distal end of the spit, to which the present study aims to provide a physical explanation. First, the crossing of cartographic data with meteoceanic data reveals a strong relationship of the spit-end behaviour with, on the one hand, the North Atlantic Oscillation (NAO), and, on the other hand, decadal to multidecadal variations in the rate of sea level rise in the Northeast Atlantic. Underlying processes were then investigated using a numerical model for sediment transport. Finally, the chronic erosion of the spit between 1986 and 2016, as well as the evolution mechanisms of the oceanic beach of the spit-end are described and quantified by means of topographic data. Locally, these results support the role of climate in the ongoing erosion of the spit-end. From a wider perspective, this study brings new insigths on the processes controling the evolution of Holocene barrier systems, in the present context of an accelerating sea level rise.

Les rivières en tresses sont des grandes rivières alluviales de piémont montagneux à forte dynamique spatio-temporelle et à géomorphologie particulière. Leur cours traverse alternativement de vastes plaines et des rétrécissements de vallées ou canyons. Cette géomorphologie influence fortement les échanges d’eau entre la rivière avec sa nappe souterraine et sur l’épaisseur sédimentaire. Les échanges d’eau entre la rivière et sa nappe se produisent à différentes échelles allant de la vallée jusqu’à des bancs de graviers et peuvent créer des filtres biotiques et abiotiques qui influencent les communautés d’invertébrés. Les canyons créent des zones de moindre épaisseur sédimentaire voire d’absence de sédiments et peuvent représenter de fortes barrières à la dispersion pour des organismes inféodés au milieu sédimentaire souterrain. Ce travail de thèse a cherché à évaluer dans quelle mesure la géomorphologie pouvait donc structurer les communautés d’invertébrés de surface et souterraines et pouvait jouer sur la dispersion d’un organisme souterrain Proasellus walteri. Les différents résultats obtenus ont permis de montrer que la géomorphologie structurait les communautés d’invertébrés en mettant en évidence une forte réponse des communautés souterraines mais pas de surface et créait des zones de forte biodiversité à l’aval des plaines. Les résultats de cette étude ont également permis de conclure sur un effet positif de la géomorphologie des rivières en tresses sur la structuration génétique de P. walteri et de mettre en évidence de grandes tailles de populations ainsi que de fortes capacités de dispersion, permettant d’écarter certaines idées reçues sur le milieu souterrain / Braided rivers are large alluvial rivers found in piedmont mountainous areas. These rivers are very dynamic systems in space and time and exhibit particular geomorphology. The river flows alternatively into large alluvial plains or narrowing parts (also defined as canyons). This geomorphology impacts groundwater-surface water exchanges and sedimentary thickness. Groundwater-surface water exchanges occur at different scales, then interacting to shape biotic and abiotic filters for invertebrate communities. Canyons can reduce sedimentary continuity or interrupt it and may represent strong barriers to dispersal for sedimentary-dwelling organisms. This present work aimed at evaluating the effects of geomorphology in invertebrate community structure and as a potential barrier to dispersal in the subterranean organism Proasellus walteri. The different results obtained have shown that geomorphology structured invertebrate communities, highlighting a strong response in groundwater communities but not in surface communities and have shown that downstream parts of alluvial plains were hotspots of biodiversity. The results of this study also concluded on a positive effect of geomorphology in braided rivers on the genetic structure of P. walteri and underlined large effective population size and high dispersal ability, then removing some misconceptions about subterranean environment

Durant les 20 dernières années d'anciens bras latéraux du Rhin ont été restaurés par reconnexion au cours principal. L'objectif de cette thèse est d'évaluer l'efficacité de la restauration et de vérifier si l'écosystème aquatique a retrouvé sa fonctionnalité. Les communautés végétales aquatiques sont utilisées ici comme indicateurs de ces changements. De nombreux facteurs ont été mesurés : les communautés végétales, leurs traits biologiques, les flux et stocks de diaspores, la chimie de l'eau, du sédiment et des plantes, l'hydro-géomorphologie. Cette étude a été menée dans 9 sites restaurés et 3 sites de référence. Trois communautés végétales ont été identifiées : une "eutrophe", une "mésotrophe", et une "rhéophile". La composition de ces communautés est liée aux conditions physiques et trophiques, et aux flux de diaspores. Les reconnexions ont permis aux sites restaurés de retrouver des communautés et une fonctionnalité écologique semblables à celles des sites de référence. / During the last 20 years, side channels of the Rhine have been reconnected to the main course. The objective of this thesis is to assess the efficiency of restoration and the recovery of the ecosystems functionality. The aquatic plant communities were used as indicators of changes. Many factors were monitored: plant communities, their biological characteristics, flux and bank of propagules, the chemistry of water, sediment and plants, hydro-geomorphology. This study was conducted in 9 restored sites and 3 reference sites. Three aquatic plant communities were identified: eutrophic, mesotrophic and rheophilic. The composition of these communities is first linked to physical conditions and second to trophic level, together with flux of propagules. Reconnections allowed the restored sites to exhibit communities and ecological functioning similar to reference sites, in a relatively short time.

La cité d'Alexandrie s'est développée sur un cordon littoral étroit, baigné au sud par le Maryut, lagune du delta du Nil qui s'est trouvée ainsi au coeur de l'économie industrielle et commerciale de la cité et de son arrière-pays depuis l'antiquité jusqu'à aujourd'hui. Dans ce riche contexte géo-archéologique, l'objectif de cette thèse de géomorphologie littorale a été de proposer une clef de lecture environnementale de l'histoire de l'occupation de la région du Maryut. L'analyse bio-sédimentologique des archives sédimentaires datées au radiocarbone, ainsi que la mesure du rapport isotopique du strontium dans des coquilles d'ostracode ont été utilisées pour reconstituer l'évolution hydrologique et géographique de la lagune à l'Holocène. La dépression du Maryut est transgressée par la mer vers 7,5 ka cal. BP. Les apports du Nil deviennent ensuite progressivement dominant dans le budget hydrologique, parallèlement à la progradation du littorale deltaïque. A partir de 5,5 ka cal. BP, nos données décrivent le retour progressif de conditions marines dominantes, associées à la réduction des débits du Nil, dans le contexte de la terminaison de la Période Africaine Humide. Cette lagune marine apparaît pérenne jusque 3ka cal BP, puis, dans le courant du 3ème millénaire BP, les intrants nilotiques redeviennent prépondérant. Ensuite, les archives sédimentaires et les données historiques disponibles décrivent une histoire environnementale contrastée est apparue corrélée à des phases de dynamisme et de récession agricole et met en évidence, selon nous, l'impact croissant des pratiques d'irrigation sur le fonctionnement du Maryut, situé en terminaison de la chaîne hydraulique. / The ancient city of Alexandria was founded upon a narrow beach ridge, washed by the Maryut to the south. This Nile delta lagoon has been at the heart of the industrial and commercial economies of the city from Antiquity through to present day. Against the backdrop of this rich geoarchaeological context, the aim of this coastal geomorphology thesis is to elucidate the environmental history of the Maryut region.We have reconstructed the hydrological and geographical evolution of the lagoon during the Holocene using: (1) bio-sedimentology of radiocarbon-dated sediment archives; and (2) strontium isotopes in ostracod shells. The Maryut basin was transgressed by the sea around 7.5 ka cal. BP. Progressively, Nile inputs became dominant in the lagoon's hydrological budget, concomitant with the coastal progradation of the delta. After 5.5 ka cal. BP, our data attest to a gradual return to dominant marine conditions, which we link to a reduction in Nile flow in the context of the end of the African Humid Period. This marine lagoon seems to have been perennial until 3 ka cal. BP before Nile inflow became dominant, from the 3rd millennium BP until 0.8-0.9 ka cal. BP. The sediment archives and the historical data support an important retraction of the waterbody around 1 ka cal. BP, recorded by evaporite deposits. This was followed by a new highstand around 0.7 ka cal. BP before a retraction centred on 0.3-0.2 ka cal. BP. Since around 2000 years, this contrasting environmental history is correlated with phases of agriculture peaks and recessions and shows the increasing impact of irrigation practices on the functioning of the Maryut, located at the end of the hydrological conveyor.

Le Paraná argentin, le cinquième plus grand fleuve du monde par la taille de son bassin versant et le dixième par son débit, est également un fleuve de paradoxes : axe essentiel pourtant délaissé ; immense mais inconnu en dehors des pays qu’il traverse ; richesse environnementale qui n’est cependant pas protégée ; au potentiel naturel gigantesque mais très peu utilisé. Avec les 3.2 millions de km² de son bassin versant et un débit moyen de 18 000 m3/s à son embouchure il peut être considéré comme un mégafleuve. La séparation des thématiques de recherche entre géographie physique et humaine implique que le thème des grands fleuves ne soit pas abordés de manière concertée. En 2008, E. Latrubesse propose la notion de « mégafleuve », faisant franchir un saut épistémologique à certains très grands fleuves. Le concept trouve son équivalent dans les réflexions propres à la géographie humaine. L’objectif de cette thèse est donc de proposer un élargissement du concept de mégafleuve à la géographie humaine. Les grands projets tels que l’Hidrovia Paraná-Paraguay ou encore les grands barrages hydroélectriques permettent de mettre en place des ponts entre les domaines de compétence et de croiser la vision des acteurs de différents secteurs. Le Paraná est un fleuve en mutation, porteur d’enjeux socio-économiques de plus en plus importants : c’est pourquoi il est un objet idéal pour promouvoir un aménagement intégré porteur de valeurs environnementales. L’enjeu se situe principalement dans la mise en place des relations entre les échelles locales et supranationales induisant des recompositions territoriales. Ces dernières se fondent sur la mise en réseau de tout ou partie des territoires nationaux permettant de construire de nouvelles architectures régionales grâce à la convergence d’intérêts entre les différents acteurs. L’objectif visé est celui d’aboutir à des coopérations ouvertes permettant de diminuer l’approche verticale-sectorielle qui prédomine de nos jours. / The argentinian Paraná is the fifth river of the world by the size of its watershed, its tenth and its flow. It also is a river of paradoxes: it is an essential axis but has been abandoned; it is immense but unknown outside the countries which it crosses; it represents an environmental wealth which isn’t protected; and finaly is gigantic but very poorely used. With the 3.2 million km ² of its watershed , and an average flow which reaches 18 000 m3/s at its mouth it can be considered as a megariver.The theme of big rivers is nowadays quite fashionable in the scientific literature, but the research is separated between physical and human geography. It then seems necessary to reconcile both approaches around new concepts. In 2008, E. Latrubesse proposed the concept of megariver. This concept finds its equivalent in the reflections found in the human geography. The objective of this thesis is to propose an extension of the concept of megariver to the human geography. Few transversal approaches are led on the Paraná river and links between sectors, services and actors are fragile. The big projects such as the fluvial higway called Hidrovia Paraná-Paraguay or the big hydroelectric dams, allow to link different fields of expertise and to cross the vision of diferent actors. As a fact, the river carries more and more socio-economic issues which can only be approached with an integrated vision, joining social, environmental and economical questions. The issue is aslo situated in the relations between local, national and supranational scales, which leads to territorial reorganizations. These networks of geographical scales allow to build new cooperations inbetween all the actors and lead to an integrated managment of the Parana river.