La migration des bancs de vase observée le long des côtes Guyanaises génère des problématiques de navigation, particulièrement pour l'unique port de commerce de Guyane localisé dans l'estuaire du Mahury. La dynamique hydrosédimentaire de cet estuaire mésotidal et l'influence des bancs sur cette dernière sont très peu renseignées. Les principaux résultats de cette étude mettent en évidence l'importance relative du débit et des courants de marée sur la dynamique des sédiments fins. Bien que l'asymétrie de la marée soit dominée par le flot, les courants de jusant sont prédominants en saison humide et équivalents aux courants de flot en saison sèche. La dynamique des sédiments fins est gouvernée par la remise en suspension, bien que des épisodes de stratification puissent fortement atténuer la turbulence durant les premières heures du jusant. Les flux résiduels de sédiments sont généralement orientés vers l'amont durant la saison sèche et vers l'aval en saison humide, excepté lorsque les débits sont inférieurs aux moyennes saisonnières. L'évolution des fonds de l'estuaire sur 20 ans indique néanmoins une stabilité des dépôts et souligne la capacité de l'estuaire à évacuer les sédiments apportés durant la phase d'envasement. L'interdépendance entre l'estuaire du Mahury et le banc de Kaw sera ainsi soumise à discussion. Elle permettra d'évaluer la capacité du banc de Kaw à influencer la sédimentologie de l'estuaire et inversement d'évaluer la capacité de l'estuaire à perturber la migration du banc. / The mud banks migration observed along the Guyanese coastline generates navigating issues, especially for the unique harbor of French Guiana located in the Mahury Estuary. The hydro-sedimentary dynamic of this mesotidal estuary and the influence of the mud banks migration is poorly documented. The main results have brought to light the relative importance of the river discharge and tidal currents on the fine sediment dynamics. Even though the tidal asymmetry is dominated by the flood, the ebb currents are predominant during the wet season and are equivalent to the flood currents during the dry season. The fine sediment dynamics are mainly governed by the resuspension even though some stratification events can highly damp turbulence during the first hours of the ebb. The residual fluxes of sediment are generally landward during the dry season and in the wet season when river discharges are lower than the seasonnal averages. However, the bathymetric evolution over 20 years indicates the stability of the deposits and underlines the estuary's capacity of flushing sediments brought from the mud bank. The interdependence between the Mahury Estuary and the Kaw mudbank will therefore be subject to discussion. It will allow us to evaluate the mud bank influence on the estuarine sedimentology or, inversely, evaluate the capacity of the estuary to interfere with the mud bank migration and slowing down its progression with the currents.

Le massif forestier guyanais présente à la fois une grande originalité en termes de biodiversité, un bon état de conservation, une forte contribution au stock de carbone amazonien et une dynamique socio-économique très rapide. Les connaissances sur la diversité des écosystèmes forestiers de Guyane française restent cependant insuffisantes pour asseoir une gestion optimale des différents services écosystémiques à l’échelle du territoire. Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse, visent prioritairement à étudier la diversité des écosystèmes forestiers de Guyane, les facteurs déterminant leur variabilité et les conséquences de cette variabilité en termes de services écosystémiques et de gestion.La première partie de la thèse met en évidence les différentes échelles de structuration spatiale de la diversité forestière et les patrons de composition qui en résultent à l’échelle régionale. Elle s’appuie sur une récente campagne d’inventaires forestiers (2006-2013) couvrant l’ensemble du département et rassemblant 3 132 placettes de 0.2ha implantées selon un plan d’échantillonnage emboîté et pluristratifié. Les résultats obtenus vérifient l’hypothèse d’une forte influence de la géomorphologie, à l’échelle des paysages, sur la bêta et l’alpha-diversité des forêts guyanaises en termes d’espèces dominantes (métrique de Simpson). Cette première étape a nécessité plusieurs développements méthodologiques préalables notamment l’évaluation de l’incertitude taxonomique des inventaires forestiers et sa propagation dans les analyses de diversité, ainsi que l’élaboration de modèles cartographiques permettant de caractériser précisément l’environnement géomorphologique à diverses échelles d’études.La deuxième partie de la thèse vise à expliquer l’influence exercée par les paysages géomorphologiques sur la végétation forestière à travers l’étude des relations entre géomorphologie et sols. Elle s’appuie sur l’analyse de près de 450 sondages pédologiques couplés à la campagne d’inventaire forestier. Les résultats obtenus démontrent une forte dépendance de la nature et des propriétés des sols vis-à-vis des paysages géomorphologiques et du dénivelé régional. Ils suggèrent l’existence d’un effet de filtre édaphique sous-jacent au déterminisme géomorphologique sur la diversité forestière. Une part importante de l’influence géomorphologique reste cependant indépendante du filtre édaphique et est interprétée comme un effet conjugué de deux autres mécanismes sur deux échelles de temps distinctes : le contrôle du turn-over forestier par la dynamique géomorphologique au cours du quaternaire récent et l’intégration des effets biogéographiques sous l’influence des changements globaux plus anciens.La troisième partie de la thèse s’intéresse aux conséquences de la diversité biotique et abiotique décrite sur la gestion forestière et sur la variabilité des services écosystémiques rendus par la forêt, notamment en termes de stockage du carbone dans la biomasse et dans les sols. La quantité de carbone stockée, très variable à l’échelle locale, se révèle significativement influencée par la diversité écosystémique à l’échelle régionale. Ce service de régulation est mis en relation avec la richesse spécifique locale (service de support) et la quantité de bois exploitable (service d’approvisionnement). Des relations complexes de corrélation et de compromis sont mises en évidence entre ces différents services. Elles illustrent la variabilité des réponses des services écosystémiques à la diversité des écosystèmes forestières.La mise en perspective de ces différents volets permet de proposer une typologie précise des habitats forestiers de Guyane et de fournir des pistes de prise en compte de cette diversité écosystémique pour l’aménagement du territoire et la gestion forestière. / French Guiana forest presents a high originality in terms of biodiversity, a good state of preservation, a strong contribution to the overall Amazonian carbon stocks and a very fast socio-economic dynamic. However, our knowledge about forest ecosystems diversity remains insufficient to ensure an optimal management of the various ecosystems and of the services they may provide across the territory. This thesis aims to answer this central issue by studying the diversity of forest ecosystems at the scale of the entire forested area of French Guiana. Specifically we targeted highlighting the factors that determine ecosystems variability and evaluating the consequences of this variability in terms of ecosystem services and management.Firstly, we bring out complex patterns of diversity at different scales including strong floristic variation at the regional scale, using a recent forest inventories campaign (2006-2013) that has been conducted according to a stratified sampling design which includes 3,132 0.2ha-plots covering the whole territory. Our results verify the hypothesis of a strong control of forest beta and alpha diversity by geomorphology, especially at the landscape scale and for dominant species (Simpson metric). This first step required several preliminary methodological developments including an assessment of the taxonomic uncertainty in forest inventories, and spatial models to accurately characterize the geomorphological context at various scales.Secondly, we aimed at interpreting the influence of geomorphological landscapes on the composition of forest vegetation by exploring the relationship between geomorphology and soils. Using about 450 soil sampling locations coupled with the forest inventory plots, we demonstrated that nature and properties of soils are dependent on geomorphological landscapes and locally distributed along regional elevation gradients. A significant soil filtering effect was found underlying the geomorphological influence on forest composition and diversity. However, a major part of this influence proved to be independent of soil filtering and is interpreted as a combination of two mechanisms at two different time-scales: (i) the control of forest turn-over by the geomorphological dynamics during the Late Quaternary and (ii) the integration of biogeographic effects under the influence of tectonic evolution and ancient climate changes.Last of all, we addressed the consequences of the analysed biotic and abiotic variations, which combine into habitats diversity on forest management and on the variability of ecosystem services provided by forests, particularly for carbon storage in biomass and soils. The amount of carbon stored is highly variable at local scale but proves to be significantly influenced by habitats diversity at the landscape level. This regulation service is related with the local species richness (pertaining to the category of support services) and the amount of usable wood (pertaining to the category of supply services). Complex relationships, including correlations and compromises, are evidenced between these different services. This illustrates the variability of the responses of ecosystem services to the habitats diversity.Finally our work allowed us to provide a new typology of natural habitats present in French Guiana forest and to propose suggestions in order to improve land uses and multifunctional forest management in French Guiana.

En Guyane comme dans l'ensemble de la région amazonienne, le risque de maladie de Chagas pour l'homme a longtemps été sous estimé du fait de l'absence de vecteur domestique et de l'existence d'un réservoir animal exclusivement sauvage. Le travail présenté répond aux besoins de compléter et d'actualiser les connaissances épidémiologiques disponibles sur la maladie de Chagas dans ce département , en précisant les modalités de circulation de Trypanosoma cruzi et les facteurs impliqués dans le cycle à l'origine des cas humains. Les données cumilées entre 2001 et 2023 représentent 971 spécimens de triatomes. Nous avons choisi de différencier les triatomes provenant des zones non habitées (forêts primaire ou secondaire) de ceux provenant de zones habitées, collectées dans les maisons à la faveur d'intrusion. Une espère, Panstrongylus geniculatus, s'est distinguée par son abondance (61,1%) et son omniprésence dans les différents types de milieux explorés. Au total, neuf espèces ont été retrouvées. En zone non habitée, avec une prédominance de P. geniculatus, P. lignarius, Rhodnius pictipes et R. robustus. L'infection des triatomes par T. cruzi a été étudiée, avec une mise en évidence d'un taux d'infection plus élevé chez les triatomes collectés à l'intérieur des habitations (53.9%) que chez ceux provenant des zones non habitées (46%). L'étude sur les mammifères sauvages a montré des taux d'infection élevés pour T. cruzi chez deux espèces : didelphis marsupialis (62.5%) et Philander opossum (35%). Cette étude a été complétée par l'analyse de la variabilité génétique de T. cruzi identifié par des techniques de génotypage réalisées sur du matériel obtenu à partir de triatomes, de mammifères sauvages et domestiques et des hommes. En zone non habitée trois groupes, TcI, TcII-TcV-TcVI et TcIII-TcIV, ont été caractérisés, avec une prédominance de TcI. Parmi les acteurs du cycle parasite, les chiens et P. geniculatus hébergent le groupe TcIII-TcIV à la différence du genre Rhodnius et des marsupiaux qui hébergent le groupe TcI. Nos résultats ont permis d'émettre un certain nombre d'hypothèses sur la circulation des génotypes de T. cruzi en Guyane / In French Guiana, as in the whole of Amazon region, the risk of Chagas disease to humans has long been underestimated due to the presence of non-domiciled triatomines and wild animal reservoir. Overall, this thesis aims at reactualizing and improving epidemiological knowledge about Chagas disease in French Guiana, by specific modalities of circulation of Trypanosoma cruzi and the factorsinvolved in the transmission cycle of the origin of human cases. Accumulated data, between 2001 and 2013, represent 971 triatomine specimens collected. We chose to differentiate triatomine collected in uninhabited areas (primary or secondary forests) and those frominhabited areas, collected in homes by intrusion. One species, Panstrongylus geniculatus, was distinguished by its abundance (61.1%) and its presence in different types of habitats investigated. A total of nine species were found in uninhabited area, with the predominance of four species: P. geniculatus, P. lignarius, Rhodnius pictipes and Eratyrus mucronatus. In inhabited area, five species of triatomine were collected, with the predominance of P. geniculatus, R. pictipes and R. robustus. The triatomine infection rate with T. cruzi has been studied, with a highlighting of higher rate of infection in triatomine collected inside houses (53.9%) than those from uninhabited area (46%). The study on wild mammals showed high T. cruzi infection rates for two species: Didelphis marsupialis (62.5%) and Philander opossum (35%).This study was completed by the analysis of the genetic variability of T. cruzi identified by genotyping techniques performed on material obtained from triatomine, wild and domestic mammals and humans. In uninhabited area, three groups$ TcI, TcII-TcV-TcVI and TcIII-TcIV have been characterized, with a predominance of TcIII-TcIV group. In inhabited area, only two groups were characterized (TcI andTcIII-TcIV), with a predominance of TcI. Among the actor’s transmission cycle of parasite, dogs and P. geniculatus were characterized by TcIII-TcIV group. Contrary to Rhodnius genus and marsupials were characterized by the TcI group. Our results have allowed issuing a number of assumptions about the circulation of T. cruzi genotypes in French Guiana

Parmi les nombreuses pathologies infectieuses dignes d’intérêt en Guyane, deux d’entre elles, deux zoonoses, ont connu récemment un regain d’intérêt conduisant en quelques années à améliorer nettement leur connaissance, mais également découvrir des particularités épidémiologiques inattendues qui nous ont amené à nous poser la question de leur caractère émergent ou réémergent. Bien que cosmopolite et à tropisme tropical, la leptospirose n’a que peu été décrite en Guyane et sur le bouclier des Guyanes. La littérature repose sur des cas cliniques ou série de cas anciens, la dernière publication remontant à 1995. Sont présentées ici plusieurs études qui ont permis d’en savoir un peu plus sur cette infection bactérienne : revue exhaustive de la littérature, étude rétrospective des rapports du CNR, étude rétrospective multicentrique sur les leptospiroses prises en charge en Guyane entre 2007 et 2014, avec analyse de ses déterminants, démographiques, écologiques, cliniques, séro-épidémiologique, comparaison de ses formes graves à celles d’Afrique du Nord. Bien que sa présence ait été identifiée dès les années 50 en Guyane, la fièvre Q ou infection à Coxiella burnetii, n’avait suscité localement aucun intérêt jusqu’à la fin des années 1990. Le travail ici présente la progression des connaissances sur cette infection bactérienne, également cosmopolite, mais avec des spécificités locales tout à fait inédites. Au fil des découvertes sur cette bactérie à la sauce guyanaise, nous présenterons la contribution de notre équipe à la progression du savoir sur cette pathologie et l’apport de réponses amenant tout autant de nouvelles. Ainsi les réflexions portent autour de ce génotype si particulier, le MST17, trouvé exclusivement en Guyane, qui entraine l’incidence la plus élevée au monde de la fièvre Q, une prévalence élevée parmi les pneumopathies retrouvée nulle ailleurs. En outre, le cycle épidémiologique de la bactérie, habituellement fondé sur le bétail, semble ici suivre un tout autre chemin et trouver son réservoir dans la faune sauvage. L’on s’interroge également sur le contraste entre le problème de santé publique majeur que cette maladie représente en Guyane et le caractère tout juste anecdotique dans le reste de l’Amérique latine.Finalement, bien que ces deux zoonoses puissent être qualifiées de « maladies nouvelles » en Guyane, il s’agit probablement pour la leptospirose d’une augmentation récente du nombre de cas lié à l’amélioration des techniques diagnostiques et à la sensibilisation des médecins à cette maladie, tandis que la fièvre Q semble présenter un véritable profil émergent, avec augmentation récente de son incidence, et de nombreuses inconnues lié à un génotype très particulier.Plusieurs questions concernant ces deux infections restent encore sans réponse, et le travail est immense pour mieux comprendre les enjeux de ces deux maladies, tant à l’échelle de la Guyane qu’à celle du continent latino-américain. / Among the numerous infectious diseases of interest in French Guiana (FG), two of them, two zoonoses, have recently experienced a revival of interest leading in a few years to a marked improvement in their knowledge. Several studies allowed as well discovering unexpected epidemiological features that have led us to question their emerging or reemerging character.Although cosmopolitan and with tropical a tropism, leptospirosis has been barely described in FG and on the Guiana Shield. The literature is old and reports only clinical cases or series, the most recent publication dating back to 1995. Several studies are presented in this work which have allowed to know a little more about this bacterial infection: exhaustive review of the literature, retrospective study of the reference national center reports, a retrospective multicenter study on leptos-piroses managed in FG between 2007 and 2014, with analysis of its determinants, demographic, ecological, clinical, sero-epidemiological, and a study comparing Guianese severe forms to those of North Africa.Although its presence had been suspected as early as the 1950s in FG, Q fever or Coxiella burnetii infection had not aroused interest locally until the late 1990s. The work here presents the progression of the knowledge of this bacterial infection, also cosmopolitan, but with unusual local specificities. In the course of the discoveries around this Guianese outbreak, we will present the contribution of our team to the progression of knowledge on this pathology and the contribution of answers bringing as much new questions. Thus the discussion will focus on this particular genotype, MST17, found exclusively in FG, which results in the highest incidence of Q fever in the world, a prevalence among pneumonias never found elsewhere. Moreover, the epidemiological cycle of the bacterium, usually based on livestock, seems to follow a completely different path and find its reservoir in wildlife. We also wonder about the contrast between the major public health problems that this disease represents in FG and the anecdotal character in the rest of Latin America.Finally, although these two zoonotic diseases may be described as "new diseases" in FG, it is likely that leptospirosis presents a recent increase in the number of cases related to the improvement of diagnostic techniques and the sensitization of physicians to this disease, but without real emergence, while Q fever seems to present a true emergent profile, with a recent increase in its incidence, and many unknowns linked to a very particular genotype.Many questions concerning these two infections remain unanswered, and the work is immense to better understand the stakes of these two diseases, both on the scale of FG and that of the Amazonian region and the Latin American continent.

Les prairies guyanaises sont issues de transformations majeures du milieu (savane/forêt), pour l'implantation d'espèces fourragères exotiques (Brachiaria spp. Digitaria swazilandensis). Leur mise en place a débuté dans les années 1970, afin d'installer des exploitations d'élevages bovins sur pâturages à fortes productivités, mais qui se sont révélées vulnérables aux invasions par des adventices. Ces prairies sensibles aux perturbations, connaissent des successions végétales rapides qui génèrent leur dégradation. Les luttes directes des adventices s'avèrent onéreuses, délicates et leurs résultats sont peu efficaces et de faibles durés. Pour les acteurs du secteur, cette situation constituait une cause importante de fragilisation des élevages. Souhaitant mieux maîtriser ce phénomène, ils ont sollicité la participation de la recherche pour mener en commun des études sur ce sujet. Démarche qui a conduit à une recherche impliquée reposant sur une plateforme locale de "porteurs d'enjeux" (stakeholder) multiprofessionnelle. D'où a été reformulée une problématique sur les possibilités de pérennisation de ces prairies grâce à des modalités d'organisation et de pratiques d'élevage aptes à contrôler les dynamiques écologiques des adventices envahissantes. Les hypothèses sur l'importance des pratiques (leurs assemblages) ont été validées par des analyses synchroniques et diachroniques multicritères de données provenant essentiellement de sept élevages. Leurs recueils ont été l'objet de suivis, de mesures et d'informations issues d'entretiens permanents auprès des acteurs de la plateforme d'échanges. Ils ont été réalisés à plusieurs niveaux, avec comme principaux barycentres d'études : la parcelle et l'exploitation. Les résultats obtenus ont fait l'objet d'un travail de représentations partagées "chemin faisant" entre les partenaires de l'étude, pouvant ainsi s'inscrire dans un "savoir actionnable". Cela a permis d'avoir des perceptions communes sur les conditions de conduite du cheptel (allotement, allocation, reproduction, croissance/engraissement), du pâturage (chargement, rotation, temps de repousses), d'aménagement et de structuration du territoire. Cette démarche de cognition distribuée a permis d'établir des prototypes d'organisations et de fonctionnements d'élevages ayant sens et cohérence entre les actes et les faits, entre les contraintes permanentes comme l'alimentation du bétail et les logiques longues de la pérennisation de la ressource fourragères. De cette reliance a pu être établie des voies d'ajustements des pratiques tout en restant en consonance avec les contraintes de productions. L'incidence directe des pratiques provient essentiellement du type de couvert installé (choix d'espèces) et des modalités de pâture, notamment sur les variations brusques ou modulées des opérations (charges/rotation/repousses). Leurs interactions se traduisent par des structures du couvert fourrager plus ou moins lâches (méthode de mesure conçue pour cette étude). Celles denses et épaisses se retrouvent surtout dans les prairies saines. Les modes d'organisation ont également une incidence sur la gestion des prairies, notamment par l'aménagement du parcellaire et la conduite du cheptel, qui jouent sur les marges d'ajustements dans le rapport bétail/prairie. L'effet saison doit aussi être pris en compte (vulnérabilité plus forte des couverts fourragers à certaines époques clés). L'aide à la perception et à la décision pour les acteurs locaux, a commencé par une "modélisation sémantique" permettant de mener des représentations communes. Elles ont fait l'objet de modélisations schématiques sur des chronogrammes et des cartographies renseignés. Des outils plus orientés ont été retenus comme le profil de pâturage à la parcelle, qui visualise les variations d'usages. Le travail de modélisation a fait ressortir des éléments pertinents pour apprécier des systèmes herbagers dans d'autres terrains (Brésil, Europe

La déforestation en milieu tropical est considérée depuis plusieurs décennies comme un fléau écologique majeur. A tort ou à raison, les pratiques de défriche-brûlis sont fréquemment mises en cause. L'objectif de cette thèse est de caractériser et suivre l'évolution des défrichements agricoles en forêt amazonienne par télédétection multi-capteur. Deux types de défrichements sont abordés : les abattis en Guyane française et les fronts pionniers au Brésil. Ces modes de colonisation agricole relèvent de logiques différentes et provoquent une déforestation d'ampleur variable. Les fronts pionniers émanent initialement d'une volonté politique de " mise en valeur " organisée de la forêt, mais ils essaiment par la suite et leur suivi devient difficile. Les abattis, bien que de petite taille, se multiplient très souvent de manière non planifiée. Ces abattis étant en général spontanés et itinérants, le besoin de surveillance et de gestion de l'espace devient d'autant plus prégnant que le statut foncier est précaire et la demande en terres agricoles croissante. La méthodologie mise en œuvre pour évaluer et suivre les atteintes à la forêt comporte deux étapes principales. La première consiste à caractériser les configurations télédétectées des abattis et des fronts pionniers sur les images optiques (NOAA AVHRR, Spot 4 VEGETATION, Landsat TM, Spot XS, photographies aériennes) et radar (JERS et ERS). La deuxième porte sur l'utilisation des données multidates pour quantifier l'évolution des défrichements agricoles et expliquer les dynamiques d'occupation du sol. L'exploitation des images est menée alternativement avec l'analyse des données socio-économiques issues d'enquêtes et relevés de terrain. Ces deux étapes débouchent sur une proposition de veille aérospatiale pour la surveillance et la gestion de la forêt amazonienne. Cette veille est déclinée en niveaux de suivi correspondant aux caractéristiques des capteurs et à l'emprise spatiale des défrichements. Pour une surveillance opérationnelle, des traitements d'images adaptés aux spécificités géographiques et climatiques des régions tropicales humides sont proposées, ainsi que des indicateurs environnementaux et socio-économiques qui complètent les observations par satellites.

Après avoir dressé un inventaire des connaissances, attitudes et pratiques concernant les leishmanioses en Amazonie d'après la littérature, le présent travail s'est focalisé sur les espèces végétales connues et utilisées dans le traitement de ces maladies. L'utilisation d'indices de diffusion (géographique, culturelle) a permis de caractériser des taxons antileishmaniens panamazoniens et de définir certains mécanismes impliqués dans leur diffusion. Des cohérences entre usages traditionnels et résultats de laboratoire ont été recherchés. Deux enquêtes de type " connaissance, attitudes et pratiques " effectuées au sein du groupe chayahuita (Pérou), et sur le haut et moyen cours du fleuve Oyapock (Guyane, communautés teko et wayãpi) ont permis d'affiner les connaissances sur la perception de cette maladie dans ces différents groupes culturels, de comprendre les recours aux différentes thérapeutiques et de dresser un inventaire des espèces médicinales utilisées. Trente et une espèces collectées chez les Chayahuita ont été soumises à des essais in vitro sur amastigotes axéniques de Leishmania amazonensis. Pseudoelephantopus spicatus (Asteraceae) compte parmi les espèces les plus actives et les plus fréquemment utilisées, et des dérivés du piptocarphol très actifs sur les parasites in vitro ont été isolés conjointement à l'acide ursolique. La présence de ces molécules permet de justifier en partie l'usage de cette espèce comme antileishmanien traditionnel par les Chayahuita.

Mon activité de recherche concerne la dynamique des sédiments cohésifs, appliquée aux écosystèmes côtiers et continentaux. Du fait de son impact sur le transit des polluants et la dégradation des sols, cette activité figure au coeur des missions de l'Institut de Recherche pour le Développement auquel j'appartiens. La dégradation de la quantité et de la qualité des sols constitue un enjeu de Société, notamment en terme de sécurité alimentaire. Les principaux résultats de recherche obtenus concernent : 1. les processus physiques de dépôt des sédiments cohésifs dans les systèmes aquatiques naturels (laboratoire et estuaire de la Gironde) 2. la vulnérabilité de l'écosystème côtier aux modifications géomorphologiques (Guyane) 3. la dégradation des écosystèmes continentaux semi-arides par érosion des sols (France et Mexique) 1. Le premier thème de recherche a essentiellement été abordé sous un angle expérimental et analytique en étroite collaboration avec M. Mory, H. Michallet (Laboratoire des Ecoulements Géophysiques et Industriels, Grenoble) et A.Manning (Marine Institute of the University of Plymouth, UK) dans le cadre du projet européen COSINUS. Les avancées principales attraient à la floculation des sédiments fins et la dynamique des fluides stratifiés particulaires en milieux naturels (rivière, lac, estuaire, côte). Le flux massique de dépôt des sédiments croît fortement avec la concentration en matière solide C dans la gamme [0-1] g.l-1. La diminution de la distance inter-floc (d/Df ~O(10)) entraîne une augmentation du nombre de chocs et favorise la floculation. Pour des concentrations plus élevées (1-5 g.l-1), nous avons pu montrer expérimentalement que l'augmentation drastique du nombre de collisions ne modifiait pas le caractère constructif (floculation) des collisions et cela, même dans des conditions de turbulence significatives (Gratiot and Manning, 2004 ; 2007a ; 2007b). Pour des concentrations dans la gamme C=[5-100] g.l-1, le comportement des sédiments cohésifs nécessite une approche multidisciplinaire alliant la physique des flocs, la mécanique des fluides et la rhéologie. Du fait des difficultés d'instrumentation inhérentes aux crèmes de vase (très forte concentration, mesures très près du fond), nos contributions les plus significatives sur le dépôt des sédiments cohésifs ont été obtenues en laboratoire (Gratiot et al., 2005) puis ont été appliquées sur l'estuaire de la Gironde dans le cadre d'une collaboration avec l'UMR Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques (EPOC, Bordeaux) et le Laboratoire des Ecoulements Géophysiques et Industriels (LEGI, Grenoble) (Sottolichio et al., submitted). Nous avons pu montrer que l'évolution du flux de chute des sédiments ws C ) varie de plusieurs ordres selon la nature des sédiments (cohésifs ou non cohésifs), le régime de l'écoulement (laminaire ou turbulent) et la concentration. 2. A plus grande échelle, nous nous sommes intéressés à la dynamique de l'écosystème côtier du plateau des Guyanes (Amérique du Sud). Ce travail s'est fait en interaction avec différents acteurs de la recherche (acteurs du Programme National d'Environnement Côtier : chantier Guyane), de l'Observation de la Terre depuis l'espace (CNES-CSG) et de la protection de la Nature (WWF, association Kwata). Le développement de méthodes de suivi de l'écosystème et le couplage des approches de laboratoire et de terrain ont conduit à des avancées quant à la migration des bancs de vase (Baghdadi et al., 2004 ; Gardel and Gratiot, 2005, 2006 ; Gratiot et al., 2007 ; Anthony et al., 2008 ;Gratiot et al., 2008), la colonisation de la frange côtière par la mangrove (Fiot and Gratiot 2006 ; Proisy et al. 2009) ou encore la vulnérabilité de l'écosystème à la dynamique côtière (Lefebvre et al. 2004 ; Gratiot et al., 2006 ; Kelle et al., 2007, 2009). Le résultat le plus original précise le rôle du cycle nodal de marée (à 18.6 ans) sur la vulnérabilité côtière, avec des extrapolations possibles à l'échelle planétaire (Gratiot et al., 2008). 3. Depuis mon intégration au sein de l'équipe RIVER du Laboratoire des Transferts en Hydrologie et Environnement (jan. 2005), j'aborde la dynamique sédimentaire en milieu continental semi-aride. Deux sites pilotes (BV de la Bléone, France ; BV de Cointzio, Mexique) ont été retenus et sont soutenus au plan national (projet ANR STREAMS, 2007-2009) et international (projet Européen DESIRE, convention IRD-Univ. National. Auton. de Mexico, 2007-2011). Le suivi en continu du réservoir de Cointzio a révélé un fonctionnement hydro-sédimentaire particulièrement contraignant, tant pour l'écosystème que pour les gestionnaires. Situé dans un environnement de pluie tropicale de montagne, les caractéristiques morphométriques du réservoir (profond et de faible volume) amplifient les variabilités locales. L'écosystème lacustre s'adapte donc à des conditions environnementales très contrastées au cours de l'année (Susperregui et al., 2009 ; Némery et al., 2009). L'évolution pluri-décennale du cycle de l'eau sur le bassin versant de Cointzio a, quant à elle, révélé une augmentation significative de la contribution des eaux de ruissellement vis-à-vis des eaux de nappes (Gratiot et al., 2010). Cette évolution est une conséquence directe et préoccupante des changements anthropiques engagés depuis les années 1970. Les travaux en cours visent à caractériser les temps de résidence des sédiments, les flux sédimentaires et biogéochimiques associés, en couplant approches hydro-sédimentaire et de traçage (par éléments majeurs, par spectrométrie et par datation isotopique) (Duvert et al., 2009 ; Evrard et al., in prep.). Par la suite, l'inter comparaison des bassins versants de la Bléone (France) et de Cointzio (Mexique) devrait permettre des avancées significatives quant à l'optimisation des protocoles d'échantillonnage (Borga et al., 2008 ; Némery et al., 2010) et la définition des invariants qui gouvernent la dynamique sédimentaire des bassins versants de meso-échelle.

Le fonctionnement des écosystèmes repose sur la diversité fonctionnelle, complément de ladiversité spécifique. En forêt tropicale humide, les jeunes arbres croissent en sous-bois denseet stratifié. Cette thèse porte sur la diversité de réalisation de la fonction biomécanique desoutien. Les hypothèses sont que la "course" vers les strates plus éclairées contraint lasécurité mécanique des jeunes arbres, avec de nécessaires économies de matière et recours àdes processus de réparation (gravitropisme) et d'acclimatation (mécanoperception et réponse),et que la diversité est donc structurée par le besoin en lumière et l'affinité pour le risque desespèces. Avec un échantillon de 16 espèces sur le dispositif de Paracou, des traits fonctionnelspertinents - risque de non-autoportance et performance gravitropique - sont définis au traversde modélisations adaptées qui combinent forme des troncs, répartition des masses etpropriétés du bois. Ces traits varient entre espèces mais aussi avec le développement etl'environnement des arbres. Ces variations sont dues aux variations des traits élémentaires(forme, masses, bois) avec de forts effets géométriques. Les espèces les moins autoportantes(faible sécurité) ont les plus fortes performances gravitropiques. Ce sont aussi les plusdemandeuses de lumière. Une espèce Tachigali melinonii se distingue par de fortsélancements et une fréquente non-autoportance laissant supposer une adaptabilité forte àl'environnement mécanique. Une expérimentation (réponse de croissance au tuteurage) n'acependant pas abouti aux résultats supposés puisque c'est au contraire l'espèce à faible risque,Dicorynia guianensis, qui s'est montrée plus réactive.

Dicorynia guianensis (Angélique) est un grand arbre de la forêt tropicale humide du plateau des Guyanes et la première espèce exploitée pour son bois en Guyane. La gestion durable de cette ressource exige de pouvoir prédire à long terme le renouvellement du stock exploitable et pour cela, de mieux cerner les processus écologiques qui déterminent la dynamique de sa régénération. Le travail présenté est la synthèse d'études menées sur l'écologie de la graine et la démographie de la régénération de D. guianensis en forêt naturelle et en forêt exploitée sur le site de Paracou, en Guyane. Les connaissances acquises, à l'échelle de la population, sur la régénération de l'espèce ont permis de calibrer un modèle de recrutement à partir de la graine intégrant la variabilité des processus d'installation, de croissance et de mortalité. Ce modèle constitue le point de départ d'un simulateur de la dynamique des populations naturelles de D. guianensis sélectivement exploitées en Guyane.