La contamination au mercure (Hg) des communautés riveraines et des divers compartiments environnementaux constitue un enjeu qui peut être directement lié à l'occupation du territoire amazonien. Les recherches développées dans le cadre de cette thèse apportent une meilleure compréhension de la dynamique spatio-temporelle du Hg dans les écosystèmes aquatiques du bassin du rio Tapajós. Une évaluation préliminaire du risque potentiel du Hg sur la santé reproductive des poissons a été réalisée et la relation entre le Hg dans les muscles des poissons et le sélénium (Se), élément reconnu comme ayant un rôle potentiel de détoxification, mise en évidence. Les travaux ont particulièrement permis d'évaluer l'influence des facteurs bio-écologiques propres à cette région, de l'activité de pêche et de l'utilisation du territoire par les populations locales, sur le niveau de contamination au Hg des ressources halieutiques. Dans un premier temps, nos efforts se sont concentrés autour d'une recherche participative visant à i) procurer une compréhension de l'activité de pêche et à expliciter la perception des pêcheurs, hommes ou femmes, sur l'état de leurs sites de pêches et des ressources halieutiques et ii) à évaluer la dynamique naturelle de l'ichtyofaune des milieux à faciès lentiques et à faciès lotiques situés dans le secteur à l'étude. Afin d'atteindre le premier objectif, l'application d'un court questionnaire a été menée dans 12 communautés riveraines et d'un deuxième plus étendu dans 6 communautés (choisies parmi les 12 communautés) pour approfondir les informations précédemment recueillies. Deux campagnes de pêche représentant la décrue 2003 et l'étiage 2004 ont été réalisées avec une batterie de filets constitués de mono-filaments transparents. Six milieux aquatiques ont été échantillonnés et les pêches ont été effectuées par des pêcheurs locaux au cours de 2 sorties par jour. D'après nos observations, les riverains/pêcheurs du Tapajós peuvent réaliser jusqu'à 7 sorties de pêche hebdomadaires et leurs captures varient d'une communauté à l'autre mais elles sont en général plus importantes pendant l'étiage comparativement à l'étale. Les espèces dominantes de poissons, décrites au chapitre 2, correspondent aux espèces les plus pêchées et les plus consommées par les riverains (chapitre 1). La montée saisonnière des eaux, et par le fait même l'apparition de nouveaux micro-habitats, semblerait être le facteur prépondérant contrôlant la variabilité des communautés de poissons du Tapajós. Parmi les changements environnementaux perçus au fil des années, le déboisement des berges et la mise en suspension de particules dans l'eau apparaissent comme étant les plus importants. La grande majorité des personnes interrogées ont aussi perçu une diminution de l'abondance et/ou de la réduction de la taille des poissons. Cependant, la plupart des riverains n'établissent pas de lien entre les changements observés sur les écosystèmes naturels et ceux observés sur la ressource halieutique. Suite à ce travail, une matrice des données analysées a été créée. Celle-ci, outre les 1500 mesures de Hg total dans les poissons, comporte les informations concernant l'occupation des bassins versants, obtenues à l'aide des cartes satellites, les taux et les teneurs en Hg dans la matière particulaire en suspension, les données écologiques présentés dans le chapitre 2 ainsi que les données des rendements de pêche normalisés présentés dans le chapitre 1. Les concentrations de Hg mesurées dans l'eau des milieux aquatiques ont varié de 0,46 à 1,47 ng/L. Les teneurs en Hg mesurées dans la MPS ont varié de 64 à 200 ng/g et de 199 à 421 ng/g respectivement lors de la décrue et de l'étiage. La MPS récoltée pendant l'étiage s'est montrée significativement plus contaminée que celle récoltée pendant la décrue (p = 0,0064). Les concentrations de Hg dans les poissons ont varié de 14 à 2330 ng/g et de 9 à 3502 ng/g respectivement pendant la décrue et l'étiage. La tendance de la contamination mercuriale des poissons, indépendamment des saisons et des milieux, a été la suivante : piscivores > omnivores> herbivores> détritivores. Les teneurs moyennes en Hg des espèces prédatrices ont souvent dépassé la limite de 500 ng/g poids frais dans tous les milieux aquatiques. Les niveaux moyens de Hg des espèces clés étaient significativement plus élevés pendant l'étiage, et dans les milieux lotiques, par rapport à la décrue, et dans les milieux lentiques. Nos données cartographiques ont montré que le milieu possédant une des plus importantes surfaces recouvertes par la végétation aquatique (6 % du bassin versant) de même que la plus faible surface sous couvert forestier (62 % du bassin versant) correspondait au milieu où les poissons avaient les plus fortes concentrations de Hg. À l'opposé, le milieu où les poissons ont présenté les plus faibles niveaux de contamination au Hg, possédait 94 % de son bassin versant sous couvert forestier et seulement 1 % de son bassin versant recouvert par la végétation aquatique. Ces résultats montrent l'importance clé de la composition du paysage des bassins versants sur le niveau de contamination au Hg de l'ichtyofaune locale. Dans un autre ordre d'idée, le niveau de contamination au Hg des gonades, mis en évidence dans le chapitre 4, peut représenter un risque pour la santé reproductive des poissons femelles prédatrices de même que la santé de leurs prédateurs naturels, tels les oiseaux, les dauphins ou les populations riveraines consommatrices de ces tissus. Les gonades des prédateurs (moyenne 792 ng/g et maximum 2207 ng/g (poids sec) sont beaucoup plus contaminées en Hg que celles des poissons non-prédateurs (moyenne 62 ng/g (poids sec). Nos résultats suggèrent également que le niveau de contamination des gonades puisse varier selon les espèces de poissons et le type de milieu échantillonné. Les proportions moyennes de méthylmercure mesurées dans les gonades ont été de 51 % chez les poissons non-prédateurs et de 87% chez les prédateurs. Les teneurs en Se des poissons ont varié de 50 ng/g (chez H. unimaculatus et A.falcirostris) à 1006 ng/g (chez G. proximus). Une accumulation antagonique entre le Hg et le Se dans les poissons a été mise en évidence dans le chapitre 5. Des niveaux élevés en Hg et faibles en Se ont ainsi été observés chez les espèces situées au sommet de la chaîne trophique, alors que des tendances inverses ont été observées chez les espèces situées au bas de la chaîne. Les concentrations de Se dans la chair de la plupart des poissons à l'étude dépassaient rarement le seuil de 1 µg/g-¹ poids humide. Il faut rappeler que compte tenu de la forte consommation de produits de la pêche par les riverains, les poissons peuvent représenter une source quotidienne non-négligeable de Se dans leur régime alimentaire. Ceci est d'autant plus vrai que les riverains de la région étudiée ont connaissance de leur exposition chronique au Hg et conscience de l'importance de privilégier la consommation des poissons non-prédateurs au détriment des poissons prédateurs, plus fortement contaminés au Hg. Un suivi visant à vérifier si leurs apports quotidiens de Se demeurent à des niveaux adéquats s'impose donc. En guise de conclusion, nos travaux ont démontré que l'élaboration de solutions durables au problème du Hg dépasse les actions à petite échelle basées sur la modulation du régime alimentaire des riverains. Elle requiert au contraire des actions à grande échelle, permettant de diminuer à la source le transfert du Hg vers les milieux aquatiques, et par le fait même l'exposition des humains. La participation de l'ensemble des acteurs concernés au niveau local, régional et national à ces solutions d'envergure est donc un élément incontournable. Enfin, toute intervention visant à soulever et/ou à implanter des méthodes durables d'exploitation des ressources halieutiques doit absolument passer par une activité préalable d'information dans un niveau de langage adaptée à la réalité humaine locale. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Pêcheur, Poisson, mercure, Caractéristiques du paysage, Sélénium.

La recherche a été basée sur une étude de la nature de l'environnement, il a été proposé la mise en oeuvre de la méthodologie de physique diagnostic conservationniste (DFC) pour analyser la dégradation de l'environnement dans le Bassin Hydrographique de Arroio Pelotas (BHAP). Bâtiment sur la méthodologie développée, d'abord, par le Centre pour le Développement de L'eau et la Terre (CIDIAT), basée au Venezuela et par le Ministère de L'environnement et des Ressources Naturelles Renouvelables (MARNR) d'un même pays et adapté à la réalité brésilienne, par Beltrame. Le BHAP est situé dans la région du sud-est de L'État de Rio Grande do Sul, partie couvre quatre municipalités, Arroio Padre, Canguçu, Morro Redondo et Pelotas, d'une superficie d'environ 923 km2 et le cours du bassin a une superficie de 99 km de leur source à l'embouchure. La DFC est l'application des sept paramètres qui vont composer la formule descriptive finale, qui avait déclaré sur l'indice de dégradation pour chaque secteur du bassin. La presse spécialisée BHAP envisageait la géomorphologie, drainage, réseau de pente et surtout la géologie, qui a donné naissance à deux secteurs : le secteur A 699 km2 (ESRG) et le secteur B 224 km2 (PCRS). Les résultats de la formule finale décrivant liée à l'équation de la ligne dans laquelle exprimé numériquement la conservation de l'état physique, bassin a démontré que dans le secteur A de 699 km2 (75.73 %) qui composent cette zone, 581.02 Km2 sont traverse une sorte de degradacional, qui correspond à environ 62.94 % de cette secteur. Secteur B 224 km2 (24,27 %) distribué dans ce domaine sont sur l'effet de 107.83 km2 de certains processus de dégradation, ce qui correspond à cette 11.69 % de secteur. Après recoupement de toutes les données, ainsi que la comparaison de l'utilisation des terres dans les années 1985 et 2011, il était possible de créer une carte finale qui démontre le potentiel de la susceptibilité aux processus de degradacionais des secteurs de BHAP. Ont été classées cinq niveaux de sensibilité et d'utilisation des terres liées à ces processus, optimisation. Compréhension ainsi conservée sont les zones qui correspondent à un niveau trop élevé sur une carte de la susceptibilité et le montant de 2 % la secteur A et à 6 % le secteur de B. Les zones d'être indemnisée pour correspondent à un niveau élevé et représentent 13 % du secteur A et la secteur B 9 % ; les zones à être optimisé sont équivalents à modérer le niveau élevé et représentent le secteur A 24 % et le secteur B 13 % ; les zones doivent être maintenus avec la même utilisent modérée et de bas niveaux sont équivalentes et de la somme dans le secteur est de secteur A 27 % et 7 % de la secteur B. Pour le terrain proposé, utilisez optimisation pour être efficace dans le combat ou la stabilisation du processus de dégradation est nécessaire l'utilisation des pratiques de conservation. L'application de la DFC s'est avérée pour être efficace pour l'analyse de la dégradation de l'environnement ne sont pas BHAP juste une question de simples demande, mais l'ajout et l'amélioration des solutions pour l'acquisition du contenu des paramètres. Les résultats obtenus dans cette enquête peuvent servir à collaborer sur une planification environnementale durable comme à l'utilisation de terres de subvention en BHAP, permettant l'identification et la réduction des impacts environnementaux négatif. / A pesquisa constituiu-se em um estudo de cunho ambiental, em que foi proposta a aplicação da metodologia do Diagnóstico Físico-Conservacionista (DFC) para analisar a degradação ambiental na Bacia Hidrográfica do Arroio Pelotas (BHAP). Baseando-se na metodologia desenvolvida, primeiramente, pelo Centro Interamericano de Desenvolvimento de Águas e Terras (CIDIAT), com sede na Venezuela, e pelo Ministério do Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (MARNR) deste mesmo país e adaptada a realidade brasileira, por Beltrame. A BHAP está localizada na região sudeste do Estado do Rio Grande do Sul, abrange parte de quatro municípios, Arroio do Padre, Canguçu, Morro Redondo e Pelotas, com uma área de aproximadamente 923 km2 e o curso principal da bacia tem extensão de 99 km de suas nascentes até a foz. O DFC consiste na aplicação de sete parâmetros que irão compor a fórmula descritiva final, a qual indicará o índice de degradação de cada setor da bacia. A BHAP foi setorizada levando em consideração a geomorfologia, a rede de drenagem, declividade e principalmente a geologia, a qual deu origem a dois setores: setor A 699 km2 (ESRG) e setor B 224 km2 (PCRS). Os resultados da fórmula descritiva final relacionada com a equação da reta na qual expressa numericamente o estado físico-conservacionista da bacia, demostraram que no setor A dos 699 km2 (75,73%) que compõem esta área, 581.02 km2 estão passando por algum tipo de processo degradacional, o que corresponde a aproximadamente 62,94% deste setor. No setor B dos 224 km2 (24,27%) distribuídos nesta área, 107.3 km2 estão sobre o efeito de algum processo de degradação, o que, corresponde a 11,69% deste setor. Após o cruzamento de todos os dados, bem como a comparação entre os usos do solo nos anos de 1985 e 2011, foi possível criar um mapa final que demostrou-se o potencial de suscetibilidade a processos degradacionais dos setores da BHAP. Foram classificados cinco níveis de suscetibilidade e relacionado a esses, processos de otimização do uso do solo. Compreendendo então, as áreas a serem preservadas que correspondem ao nível muito alto no mapa de suscetibilidade e equivalem a 2% do setor A e 6% do setor B. As áreas a serem recuperadas correspondem ao nível alto e representam 13% do setor A e 9% do setor B; as áreas a serem otimizadas equivalem ao nível moderado a alto e representam 24% do setor A e 13% do setor B; as áreas a serem mantidas com o mesmo uso equivalem aos níveis moderado e baixo e a somatória no setor A é de 27% e do setor B 7%. Para que as proposta de otimização do uso do solo seja eficaze no combate ou estabilização do processo de degradação é preciso a utilização de práticas conservacionistas. A aplicação do DFC mostrou-se eficiente para a análise da degradação ambiental na BHAP, não sendo apenas uma questão de simples aplicação, mas sim o acréscimo e aperfeiçoamento de soluções para a aquisição dos índices dos parâmetros. Os dados obtidos nesta pesquisa poderão ser empregados para colaborar em um planejamento ambiental, como subsidio sustentável para o uso do solo na BHAP, permitindo a identificação e redução dos impactos ambientais negativos.

La recherche a été basée sur une étude de la nature de l'environnement, il a été proposé la mise en oeuvre de la méthodologie de physique diagnostic conservationniste (DFC) pour analyser la dégradation de l'environnement dans le Bassin Hydrographique de Arroio Pelotas (BHAP). Bâtiment sur la méthodologie développée, d'abord, par le Centre pour le Développement de L'eau et la Terre (CIDIAT), basée au Venezuela et par le Ministère de L'environnement et des Ressources Naturelles Renouvelables (MARNR) d'un même pays et adapté à la réalité brésilienne, par Beltrame. Le BHAP est situé dans la région du sud-est de L'État de Rio Grande do Sul, partie couvre quatre municipalités, Arroio Padre, Canguçu, Morro Redondo et Pelotas, d'une superficie d'environ 923 km2 et le cours du bassin a une superficie de 99 km de leur source à l'embouchure. La DFC est l'application des sept paramètres qui vont composer la formule descriptive finale, qui avait déclaré sur l'indice de dégradation pour chaque secteur du bassin. La presse spécialisée BHAP envisageait la géomorphologie, drainage, réseau de pente et surtout la géologie, qui a donné naissance à deux secteurs : le secteur A 699 km2 (ESRG) et le secteur B 224 km2 (PCRS). Les résultats de la formule finale décrivant liée à l'équation de la ligne dans laquelle exprimé numériquement la conservation de l'état physique, bassin a démontré que dans le secteur A de 699 km2 (75.73 %) qui composent cette zone, 581.02 Km2 sont traverse une sorte de degradacional, qui correspond à environ 62.94 % de cette secteur. Secteur B 224 km2 (24,27 %) distribué dans ce domaine sont sur l'effet de 107.83 km2 de certains processus de dégradation, ce qui correspond à cette 11.69 % de secteur. Après recoupement de toutes les données, ainsi que la comparaison de l'utilisation des terres dans les années 1985 et 2011, il était possible de créer une carte finale qui démontre le potentiel de la susceptibilité aux processus de degradacionais des secteurs de BHAP. Ont été classées cinq niveaux de sensibilité et d'utilisation des terres liées à ces processus, optimisation. Compréhension ainsi conservée sont les zones qui correspondent à un niveau trop élevé sur une carte de la susceptibilité et le montant de 2 % la secteur A et à 6 % le secteur de B. Les zones d'être indemnisée pour correspondent à un niveau élevé et représentent 13 % du secteur A et la secteur B 9 % ; les zones à être optimisé sont équivalents à modérer le niveau élevé et représentent le secteur A 24 % et le secteur B 13 % ; les zones doivent être maintenus avec la même utilisent modérée et de bas niveaux sont équivalentes et de la somme dans le secteur est de secteur A 27 % et 7 % de la secteur B. Pour le terrain proposé, utilisez optimisation pour être efficace dans le combat ou la stabilisation du processus de dégradation est nécessaire l'utilisation des pratiques de conservation. L'application de la DFC s'est avérée pour être efficace pour l'analyse de la dégradation de l'environnement ne sont pas BHAP juste une question de simples demande, mais l'ajout et l'amélioration des solutions pour l'acquisition du contenu des paramètres. Les résultats obtenus dans cette enquête peuvent servir à collaborer sur une planification environnementale durable comme à l'utilisation de terres de subvention en BHAP, permettant l'identification et la réduction des impacts environnementaux négatif. / A pesquisa constituiu-se em um estudo de cunho ambiental, em que foi proposta a aplicação da metodologia do Diagnóstico Físico-Conservacionista (DFC) para analisar a degradação ambiental na Bacia Hidrográfica do Arroio Pelotas (BHAP). Baseando-se na metodologia desenvolvida, primeiramente, pelo Centro Interamericano de Desenvolvimento de Águas e Terras (CIDIAT), com sede na Venezuela, e pelo Ministério do Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (MARNR) deste mesmo país e adaptada a realidade brasileira, por Beltrame. A BHAP está localizada na região sudeste do Estado do Rio Grande do Sul, abrange parte de quatro municípios, Arroio do Padre, Canguçu, Morro Redondo e Pelotas, com uma área de aproximadamente 923 km2 e o curso principal da bacia tem extensão de 99 km de suas nascentes até a foz. O DFC consiste na aplicação de sete parâmetros que irão compor a fórmula descritiva final, a qual indicará o índice de degradação de cada setor da bacia. A BHAP foi setorizada levando em consideração a geomorfologia, a rede de drenagem, declividade e principalmente a geologia, a qual deu origem a dois setores: setor A 699 km2 (ESRG) e setor B 224 km2 (PCRS). Os resultados da fórmula descritiva final relacionada com a equação da reta na qual expressa numericamente o estado físico-conservacionista da bacia, demostraram que no setor A dos 699 km2 (75,73%) que compõem esta área, 581.02 km2 estão passando por algum tipo de processo degradacional, o que corresponde a aproximadamente 62,94% deste setor. No setor B dos 224 km2 (24,27%) distribuídos nesta área, 107.3 km2 estão sobre o efeito de algum processo de degradação, o que, corresponde a 11,69% deste setor. Após o cruzamento de todos os dados, bem como a comparação entre os usos do solo nos anos de 1985 e 2011, foi possível criar um mapa final que demostrou-se o potencial de suscetibilidade a processos degradacionais dos setores da BHAP. Foram classificados cinco níveis de suscetibilidade e relacionado a esses, processos de otimização do uso do solo. Compreendendo então, as áreas a serem preservadas que correspondem ao nível muito alto no mapa de suscetibilidade e equivalem a 2% do setor A e 6% do setor B. As áreas a serem recuperadas correspondem ao nível alto e representam 13% do setor A e 9% do setor B; as áreas a serem otimizadas equivalem ao nível moderado a alto e representam 24% do setor A e 13% do setor B; as áreas a serem mantidas com o mesmo uso equivalem aos níveis moderado e baixo e a somatória no setor A é de 27% e do setor B 7%. Para que as proposta de otimização do uso do solo seja eficaze no combate ou estabilização do processo de degradação é preciso a utilização de práticas conservacionistas. A aplicação do DFC mostrou-se eficiente para a análise da degradação ambiental na BHAP, não sendo apenas uma questão de simples aplicação, mas sim o acréscimo e aperfeiçoamento de soluções para a aquisição dos índices dos parâmetros. Os dados obtidos nesta pesquisa poderão ser empregados para colaborar em um planejamento ambiental, como subsidio sustentável para o uso do solo na BHAP, permitindo a identificação e redução dos impactos ambientais negativos.

La recherche a été basée sur une étude de la nature de l'environnement, il a été proposé la mise en oeuvre de la méthodologie de physique diagnostic conservationniste (DFC) pour analyser la dégradation de l'environnement dans le Bassin Hydrographique de Arroio Pelotas (BHAP). Bâtiment sur la méthodologie développée, d'abord, par le Centre pour le Développement de L'eau et la Terre (CIDIAT), basée au Venezuela et par le Ministère de L'environnement et des Ressources Naturelles Renouvelables (MARNR) d'un même pays et adapté à la réalité brésilienne, par Beltrame. Le BHAP est situé dans la région du sud-est de L'État de Rio Grande do Sul, partie couvre quatre municipalités, Arroio Padre, Canguçu, Morro Redondo et Pelotas, d'une superficie d'environ 923 km2 et le cours du bassin a une superficie de 99 km de leur source à l'embouchure. La DFC est l'application des sept paramètres qui vont composer la formule descriptive finale, qui avait déclaré sur l'indice de dégradation pour chaque secteur du bassin. La presse spécialisée BHAP envisageait la géomorphologie, drainage, réseau de pente et surtout la géologie, qui a donné naissance à deux secteurs : le secteur A 699 km2 (ESRG) et le secteur B 224 km2 (PCRS). Les résultats de la formule finale décrivant liée à l'équation de la ligne dans laquelle exprimé numériquement la conservation de l'état physique, bassin a démontré que dans le secteur A de 699 km2 (75.73 %) qui composent cette zone, 581.02 Km2 sont traverse une sorte de degradacional, qui correspond à environ 62.94 % de cette secteur. Secteur B 224 km2 (24,27 %) distribué dans ce domaine sont sur l'effet de 107.83 km2 de certains processus de dégradation, ce qui correspond à cette 11.69 % de secteur. Après recoupement de toutes les données, ainsi que la comparaison de l'utilisation des terres dans les années 1985 et 2011, il était possible de créer une carte finale qui démontre le potentiel de la susceptibilité aux processus de degradacionais des secteurs de BHAP. Ont été classées cinq niveaux de sensibilité et d'utilisation des terres liées à ces processus, optimisation. Compréhension ainsi conservée sont les zones qui correspondent à un niveau trop élevé sur une carte de la susceptibilité et le montant de 2 % la secteur A et à 6 % le secteur de B. Les zones d'être indemnisée pour correspondent à un niveau élevé et représentent 13 % du secteur A et la secteur B 9 % ; les zones à être optimisé sont équivalents à modérer le niveau élevé et représentent le secteur A 24 % et le secteur B 13 % ; les zones doivent être maintenus avec la même utilisent modérée et de bas niveaux sont équivalentes et de la somme dans le secteur est de secteur A 27 % et 7 % de la secteur B. Pour le terrain proposé, utilisez optimisation pour être efficace dans le combat ou la stabilisation du processus de dégradation est nécessaire l'utilisation des pratiques de conservation. L'application de la DFC s'est avérée pour être efficace pour l'analyse de la dégradation de l'environnement ne sont pas BHAP juste une question de simples demande, mais l'ajout et l'amélioration des solutions pour l'acquisition du contenu des paramètres. Les résultats obtenus dans cette enquête peuvent servir à collaborer sur une planification environnementale durable comme à l'utilisation de terres de subvention en BHAP, permettant l'identification et la réduction des impacts environnementaux négatif. / A pesquisa constituiu-se em um estudo de cunho ambiental, em que foi proposta a aplicação da metodologia do Diagnóstico Físico-Conservacionista (DFC) para analisar a degradação ambiental na Bacia Hidrográfica do Arroio Pelotas (BHAP). Baseando-se na metodologia desenvolvida, primeiramente, pelo Centro Interamericano de Desenvolvimento de Águas e Terras (CIDIAT), com sede na Venezuela, e pelo Ministério do Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (MARNR) deste mesmo país e adaptada a realidade brasileira, por Beltrame. A BHAP está localizada na região sudeste do Estado do Rio Grande do Sul, abrange parte de quatro municípios, Arroio do Padre, Canguçu, Morro Redondo e Pelotas, com uma área de aproximadamente 923 km2 e o curso principal da bacia tem extensão de 99 km de suas nascentes até a foz. O DFC consiste na aplicação de sete parâmetros que irão compor a fórmula descritiva final, a qual indicará o índice de degradação de cada setor da bacia. A BHAP foi setorizada levando em consideração a geomorfologia, a rede de drenagem, declividade e principalmente a geologia, a qual deu origem a dois setores: setor A 699 km2 (ESRG) e setor B 224 km2 (PCRS). Os resultados da fórmula descritiva final relacionada com a equação da reta na qual expressa numericamente o estado físico-conservacionista da bacia, demostraram que no setor A dos 699 km2 (75,73%) que compõem esta área, 581.02 km2 estão passando por algum tipo de processo degradacional, o que corresponde a aproximadamente 62,94% deste setor. No setor B dos 224 km2 (24,27%) distribuídos nesta área, 107.3 km2 estão sobre o efeito de algum processo de degradação, o que, corresponde a 11,69% deste setor. Após o cruzamento de todos os dados, bem como a comparação entre os usos do solo nos anos de 1985 e 2011, foi possível criar um mapa final que demostrou-se o potencial de suscetibilidade a processos degradacionais dos setores da BHAP. Foram classificados cinco níveis de suscetibilidade e relacionado a esses, processos de otimização do uso do solo. Compreendendo então, as áreas a serem preservadas que correspondem ao nível muito alto no mapa de suscetibilidade e equivalem a 2% do setor A e 6% do setor B. As áreas a serem recuperadas correspondem ao nível alto e representam 13% do setor A e 9% do setor B; as áreas a serem otimizadas equivalem ao nível moderado a alto e representam 24% do setor A e 13% do setor B; as áreas a serem mantidas com o mesmo uso equivalem aos níveis moderado e baixo e a somatória no setor A é de 27% e do setor B 7%. Para que as proposta de otimização do uso do solo seja eficaze no combate ou estabilização do processo de degradação é preciso a utilização de práticas conservacionistas. A aplicação do DFC mostrou-se eficiente para a análise da degradação ambiental na BHAP, não sendo apenas uma questão de simples aplicação, mas sim o acréscimo e aperfeiçoamento de soluções para a aquisição dos índices dos parâmetros. Os dados obtidos nesta pesquisa poderão ser empregados para colaborar em um planejamento ambiental, como subsidio sustentável para o uso do solo na BHAP, permitindo a identificação e redução dos impactos ambientais negativos.

L’objectif de la thèse, réalisée dans le cadre du programme HYDRES (2014-2018), est de comprendre les différents modes d’alimentation en eaux des Marais de Saint-Gond, vaste zone humide de 2 500 hectares (Marne, Grand-Est), et d’identifier comment les écoulements se répartissent au sein du bassin-versant. Ces travaux permettront également de comprendre comment les Marais de Saint-Gond s’inscrivent au sein de l’interfluve Marne/Aube. Le croisement d’approches géomorphologiques (cartographie et profils de terrasses alluviales, profils des remplissages alluviaux…) et hydrologiques (analyses hydrologiques aux stations, mesures sérielles de débits et de paramètres physico-chimique, spatialisation des rendements hydrologiques…) met en valeur des conditions d’écoulement hétérogènes au sein de l’interfluve, paradoxalement homogène climatiquement et géologiquement. Une étude des remplissages associée à une étude paléo-environnementale permet quant à elle de retracer la géométrie des remplissages mais également l’évolution de la zone humide sur les 15 000 dernières années. Enfin, l’étude diachronique permet de comprendre l’évolution des Marais de Saint-Gond sur les 200 dernières années et de mettre en évidence les raisons pour lesquelles la superficie de la zone humide diminue au fil des années. / The purpose of the thesis, carried out under the HYDRES program (2014-2018) is to understand the different water supply modes of the Marais de Saint-Gond, a vast 2,500 hectare wetland (Marne, Grand-Est), and identify how flows are distributed within the watershed. This work will also make it possible to understand how the Marais de Saint-Gond fit into interfluve Marne/Aube. The crossing of geomorphological approaches (mapping and profiles of alluvial terraces, alluvial filling profiles…) and hydrological (hydrological analyses at stations, serial measurements of flow rates and physico-chemical parameters, spatialization of hydrological yields…) highlights heterogeneous flow conditions into interfluve Marne/Aube, paradoxically homogeneous climatically and geologically. A filling study combined with a paleo-environmental study allows us to trace not only the filling geometry but also the evolution of the wetland over the past 15,000 years. Finally, the diachronic study makes it possible to understand the evolution of the Marais de Saint-Gond over the last 200 years and to highlight the reasons why the area of the wetland decreases over the years.

Cette étude a pour but de comparer et d'évaluer les bilans hydrique et énergétique de surface des versions opérationnelle et en développement du Modèle Régional Canadien du Climat (MRCC) avec les ré-analyses atmosphériques et les observations de surface disponibles. Les versions opérationnelle et en développement du MRCC se distinguent par l'emploi du module de paramétrage des processus physiques du Modèle de Circulation Générale Canadien (MCGC) de deuxième et troisième génération respectivement, développé par le Centre Canadien de modélisation et de l'analyse Climatique (CCmaC). Parmi les améliorations apportées à la physique du MCGC III, soulignons l'implantation d'un nouveau schéma de surface appelé CLASS (Canadian LAnd Surface Scheme), un modèle à trois couches de sol avec traitement explicite des couverts végétal et nival; il remplace le modèle hydrologique Beautified Bucket et le régime thermique de force de rappel à une couche de sol utilisés dans la version opérationnelle du MRCC. Les simulations sont issues de la phase 1c du projet PIRCS couvrant l'ensemble des États-Unis entre 1987 et 1994. L'analyse est réalisée sur les bassins-versants des fleuves Mississippi et Columbia. Certains flux de surface et champs diagnostics d'intérêts sont comparés avec les ré-analyses du NCEP/NCAR sur 50 ans et du ECMWF sur 40 ans. Les taux de précipitation, la température à l'abri et l'écart diurne de température à l'abri sont également comparés avec des climatologies d'observations. Les estimés mensuels de ruissellement sur les deux bassins-versants proviennent de mesures de débits fluviaux et d'aires de drainage avec quelques modifications. Enfin, des analyses de la profondeur de neige et des flux radiatifs de surface sont également utilisées. Les résultats montrent que la version en développement du MRCC tend à simuler une meilleure climatologie que la version opérationnelle, particulièrement en ce qui concerne l'évapotranspiration, l'écart diurne de température à l'abri et la précipitation estivale. Cependant, un biais froid persistant de température à l'abri sur les deux bassins est associé à un couvert de neige excessif suivi d'une importante crête de ruissellement au printemps. De par sa construction et contrairement au schéma CLASS, le modèle hydrologique Beautified Bucket favorise la glace dans le sol au dépend de la couverture de neige. Des suggestions de modifications simples pour chacune des versions du MRCC sont également proposées. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Bilan hydrique de surface, Bilan énergétique de surface, MRCC opérationnel, MRCC en développement, Bassin-versant du Mississippi, Bassin-versant du Columbia.

L'extrémité septentrionale. du plateau du Bas-Dauphiné résulte d'une sédimentation molassique sableuse (Tartonien) de transition entre les faciès marins et deltaïques. La détermination de quelques fossiles dont Nassa michaudi, ainsi que la découverte d'une ancienne dune éolienne, précisent le contexte bio-géographique de cette époque. La morphologie actuelle est héritée des phases de retrait glaciaire au cours desquelles des réseaux hydrographiques se sont orientés vers le Nord-Ouest, parallèlement aux glaces de vallées. Les cours d'eau qui ont alors entaillé la molasse ont repris une direction d'écoulement Nord lors de la fonte des glaces de la dépression d'Aoste. Une période de sédimentation lacustre a peu à peu comblé cette cuvette, et s'est achevée par la progradation des alluvions du Rhône et du Guiers. Ces dépôts graveleux, reconnus par des sondages mécaniques et géophysiques, forment deux réservoirs aquifères indépendants épais d'une dizaine de mètres: l'un concerne la dépression du "couloir " des Avenières, l'autre la plaine d'Aoste dont l'étude par prospection électrique a révélé les zones préférentielles de chenalisation. L'alimentation des nappes qu'ils contiennent est assurée par des nappes adjacentes, d'extension limitée et par les écoulements issus des bassins-versants du Pissoud et de la Bièvre. Les relevés piézométriques et les mesures de paramètres hydrodynamiques effectuées sur leur zone de séparation (essais de pompage) ne révèlent pas de relation dynamique entre ces deux nappes. L'étude physico--chimique confirme leur indépendance. Leurs caractéristiques chimiques sont localement influencées par les minéralisations issues des zones d'alimentation. L'exploitation de ces nappes par les syndicats des eaux de la région reste tributaire de leurs zonations chimiques.

Selon la Directive Cadre européenne sur l’Eau (DCE), le bon état écologique de tous les milieux aquatiques devra être atteint d’ici 2015. Cet état s’évalue en grande partie au moyen de paramètres biologiques, eux-mêmes régis par les conditions physico-chimiques et hydromorphologiques des masses d’eau. Pour atteindre les objectifs de la DCE, l’évaluation de l’état physique du réseau hydrographique apparaît comme une phase essentielle alors que cette question relève encore pour certains aspects de la recherche fondamentale. La mise en oeuvre de cette étape à l’échelle du bassin du Rhône entraîne un certain nombre de questions scientifiques auxquelles il est nécessaire de répondre avant d’envisager toute application. En effet, les connaissances dans les domaines de la géomorphologie ou de l’hydrologie sont aujourd’hui suffisantes à l’échelle locale pour envisager de régionaliser ce type d’informations. Cependant le changement d’échelle est à l’origine de contraintes méthodologiques importantes liées notamment à la très grande hétérogénéité des milieux à caractériser.L'objectif de cette thèse est donc double. D’une part, il s’agit de mettre en place des outils géomatiques permettant d’obtenir une vision globale et homogène des caractéristiques physiques du réseau hydrographique. Pour cela, nous proposons (i) de développer une méthodologie d’extraction de l’information à partir de données vectorielles ou rasters, et (ii) de définir des indicateurs pertinents de caractérisation hydrogéomorphologique. D’autre part, ces outils et cette méthode ont été testés et appliqués sur le réseau hydrographique du Rhône afin d’évaluer leur efficacité et de proposer des éléments fiables de caractérisation des conditions physiques à large échelle. / According to the Water Framework Directive (WFD), the good ecological status of all aquatic environments should be achieved by 2015. This status is evaluated largely using biological parameters, which are controlled by the physico-chemical and hydromorphological conditions of water bodies. To achieve the objectives of the WFD, assessing the physical condition of the hydrographic network appears to be a prerequisite, yet this issue still requires research of a fundamental nature. This stage in the basin of the Rhône raises a number of scientific issues which it is necessary to answer before considering practical application. In fact, knowledge of geomorphology and hydrology is now sufficient at a local scale and we can envisage applying this information at a regional scale. However, the change of scale results in important methodological constraints linked in particular to the great heterogeneity of environments.This thesis has two objectives. The first one is to implement geomatic tools to obtain an overall and homogeneous characterisation of the physical network. We propose to develop a methodology to extract information. Second, these tools and methodology will be tested and applied to the Rhône River system to evaluate their effectiveness and to provide reliable evidence for the characterization of large-scale physical conditions.

Les travaux du PIREN-Seine, dans lesquels s'inscrit mon travail de thèse, se sont dès le début orientés vers la recherche d'une description du fonctionnement écologique du système aussi déterministe que possible. Dans ce but, l'approche adoptée consiste à décrire les organismes et constituants ainsi que les processus qui ont une influence sur la qualité de l'eau dans le réseau hydrographique. La modélisation a été l'un des outils utilisés pour améliorer notre connaissance des processus et ainsi aider les différents acteurs de l'eau à la prise de décision. Pour étudier l'impact des rejets urbains dans les zones fortement influencées par l'activité humaine, il a été décidé de mettre en oeuvre un modèle bi-dimensionnel plan capable de simuler de façon précise le devenir des différents polluants rejetés en Seine. Grâce à la collaboration entre l'École des Mines et la Direction Études et Recherches d'Électricité de France, nous avons pu utiliser le code de calcul hydrodynamique aux éléments finis, TELEMAC 2D, d'E.D.F. Une première étape a consisté à mettre en oeuvre ce modèle dans le bief de Seine caractérisé par les rejets de la station d'épuration d'Achères pour estimer les vitesses de l'écoulement et les hauteurs d'eau à l'étiage et de connaître, entre autres, le temps de résidence de l'eau pour quelques situations permanentes de bas débit. Les travaux antérieurs du PIREN-Seine ont largement montré que la pollution d'origine organique était étroitement liée aux particules. Bien que l'essentiel du flux de matériel particulaire soit transporté au cours des crues, l'étude du transport en période d'étiage ne doit pas être négligée. La dilution des rejets urbains par l'eau de Seine est plus faible en période d'étiage. Le dépôt est plus intense, le matériel qui le constitue est fortement pollué et les zones de stockage sont plus nombreuses. Il nous est donc apparu important de simuler convenablement le transport solide pour la Seine à l'étiage. Nous avons alors modifié le modèle de transport bi-dimensionnel d'EDF, SUBIEF 2D. La navigation, intense dans cette partie du fleuve, joue un rôle considérable sur les temps de résidence des particules et ainsi sur le devenir des produits contaminants peu ou non solubles. Nous avons donc développé un module de remise en suspension qui prend en compte de façon précise la circulation fluviale : la modélisation du courant de retour, du champ de vitesses généré sur le lit de la rivière par les jets d'hélice, l'utilisation d'une formulation énergétique des processus de dépôt/érosion basée sur la capacité de transport d'un écoulement, nous permet de reproduire les concentrations en MES mesurées dans la colonne d'eau sur l'ensemble du domaine lors des différentes campagnes organisées. Nous en tirons des informations sur la quantité de particules sédimentées dans le bief, la localisation des dépôts frais et le temps de transfert moyen des particules en périodes de basses eaux. Nous appuyant sur le modèle hydraulique et de transport précédemment défini, nous avons mis en place un module biologique reprenant le schéma conceptuel du modèle RIVE utilisé dans le PIREN-Seine. Nous simulons le cycle de l'oxygène en relation avec celui du carbone. Les processus modélisés sont le développement phytoplanctonique, la dégradation de la matière organique par les bactéries hétérotrophes et la production/consommation d'oxygène associée. Une ré-aération à l'interface air-eau est aussi prise en compte. Le modèle simule les évolutions de 24 variables d'état relatives à la colonne d'eau et à la vase non consolidée déposée sur le lit du fleuve. Les processus d'échange entre la colonne d'eau et les sédiments, qu'ils soient diffusifs ou contraints par le dépôt et l'érosion, ont été introduits explicitement dans le modèle. La couche de vase est également le siège de réactions biologiques. Les résultats des simulations pour différents étiages sont confrontés aux données expérimentales dont nous disposons. Ces résultats montrent que la conceptualisation retenue pour le modèle de simulation de la qualité de l'eau est adaptée à la simulation des processus qui dominent dans ce secteur. Une comparaison entre le modèle ProSe, développé à l'École des Mines de Paris, dans ses versions mono-dimensionnelles et à tube de courant, et le modèle bi-dimensionnel TELEMAC-SUBIEF a été réalisée. Cette intercomparaison permet, d'une part, de valider les développements réalisés au sein de SUBIEF 2D, le modèle ProSe ayant été validé dans de nombreuses situations et, d'autre part, de montrer les différences de comportement des modèles mono et bi-dimensionnels dans le secteur d'étude.

L'état des cours d'eau est caractérisé à partir des réseaux de mesure, qui comportent un nombre réduit de stations par bief, ou à l'aide de modèles déterministes, qui simulent les processus physiques de façon approchée. La thèse explore les solutions offertes par la géostatistique pour améliorer l'estimation des concentrations le long d'un réseau hydrographique à partir des mesures aux stations, puis pour combiner ces mesures à la modélisation déterministe. Un modèle variographique valide sur un arbre a été développé par C. Bernard-Michel (2006), mais l'inférence n'avait pu être réalisée, les stations de mesure s'avérant trop peu nombreuses. Pour remédier à ce manque de données, la démarche consiste à utiliser le modèle déterministe ProSe (Even et al, 1998, 2004, Flipo et al, 2004) comme maquette. Pour les nitrates et l'oxygène dissous, les résultats du modèle ProSe sont d'abord comparés à différents ensembles de mesures, révélant des discordances. Des conditions aux limites amont combinant ces différents types de mesure sont reconstruites par co-krigeage, ce qui améliore la concordance entre ProSe et les mesures. Par ailleurs, la modélisation conjointe des variogrammes des mesures et des résultats de ProSe s'avère être un outil efficace de diagnostic des imperfections du modèle déterministe. Jugée admissible comme maquette, la simulation ProSe est utilisée pour tester les hypothèses de la modélisation géostatistique et en réaliser l'inférence. Différents modèles géostatistiques permettant d'estimer les concentrations entre stations à partir des mesures sont alors comparés. Enfin, la simulation ProSe est recalée aux mesures via une estimation géostatistique bivariable.