La pêche au thon indonésienne a souffert d'un problème de gestion dû à des statistiques de pêche incomplètes et peu fiabilité, ce qui entraîne un manque de compréhension de la dynamique des populations de thonidés de la région. Le gouvernement de l'Indonésie a lancé un programme de développement de l'infrastructure pour l'océanographie spatiale (INDESO) afin d'aider à la gestion et au suivi des ressources marines du pays. Une application du projet concerne les pêcheries thonières avec l'objectif ambitieux de modéliser en temps réel et avec des prévisions de quelques jours les distributions et abondances de trois espèces de thonidés: thon obèse, albacore et bonite. Le modèle utilisé est SEAPODYM (modèle spatial d'écosystème et de dynamique de population). La présente thèse traite uniquement du thon obèse et a trois objectifs majeurs: la préparation d'un ensemble de données de pêche géoréférencées, la production de conditions initiales pour la configuration du modèle régional INDESO et la simulation de la dynamique régionale des populations. L'ensemble de données sur les captures et les efforts de pêche géoréférencés du thon obèse de l'océan Indien a été standardisé selon cinq procédures: standardisation de la résolution spatiale, conversion et standardisation des unités de capture et d'effort, recalage des captures géo-référencées au niveau des captures nominales, et détection des principaux changements de capturabilité sur de longues séries temporelles de données sur la pêche.. L'ensemble de données de prises géoréférencées standardisées couvre les deux tiers de la capture nominale totale en raison du manque de références géographiques pour plusieurs flottilles de pêche. Le modèle régional a été configuré en trois étapes: paramétrage du modèle à résolution grossière sur une longue période historique, " downscaling " et paramétrage de la configuration globale opérationnelle et " downscaling " vers le modèle régional opérationnel. La première étape a permis de paramétrer le modèle sur le Pacifique puis l'Océan Indien sur une période de trente-neuf ans à une résolution mensuelle de 2°, permettant d'établir les conditions initiales de la population pour la deuxième configuration, à partir de 1998 et à une résolution hebdomadaire 1/4°. Cette deuxième configuration du modèle a nécessité une méthode de " downscaling " pour réviser le paramétrage et obtenir la même solution malgré quelques différences dans le forçage physique. Ce modèle opérationnel global a ensuite fourni des conditions initiales de la population et des conditions aux frontières ouvertes pour les flux de poissons traversant les frontières régionales du modèle INDESO (1/12 ° de résolution quotidienne). L'ensemble des données de pêche standardisées dans l'océan Indien a été utilisé pour inclure la mortalité par pêche et valider l'optimisation réalisée dans l'océan Pacifique. Les résultats des simulations de modèles suggèrent que le thon obèse est distribué en concentration plus élevée dans l'océan Indien Nord (au nord de 20 °S), avec une extension à travers le canal du Mozambique et le long d'un prolongement vers l'est entre 35 ° et 40 ° S. Les configurations du modèle opérationnel (mondial et régional) utilisent la production primaire nette (VGPM) et la profondeur euphotique dérivées des données satellitaires, ainsi que les cartes mensuelles climatologiques de l'oxygène dissous provenant de l'Atlas Mondial des Océans (WOA) comme forçages biogéochimiques. Une simulation régionale utilisant le modèle INDESO biogéochimique PISCES comme forçage alternatif aux produits dérivés des satellites a été testée. Les résultats préliminaires montrent que, une fois la production primaire PISCES ajustée à la valeur moyenne VGPM, les deux produits donnent des résultats similaires, ce qui suggère que des prévisions à plus long terme basées sur le modèle biogéochimique physique couplé peuvent être proposées. / The Indonesian tuna fishery has suffered from a management problem due to incomplete and less reliability of tuna data leading to lack of understanding about tuna population dynamics in its region. The government of Indonesia initiated the Infrastructure Development of Space Oceanography (INDESO) programme to support marine resource management and monitoring of the Country. One application concerns the tuna fisheries with a challenging objective of real-time and forecast modeling of three tuna species biomass distributions: bigeye, yellowfin and skipjack. The model used is SEAPODYM (Spatial Ecosystem and Population Dynamics Model). The present thesis is dealing with bigeye tuna only, and had three major objectives: the preparation of a geo-referenced fishing dataset, the production of initial conditions for the regional INDESO model configuration, and the simulation of regional population dynamics. The georeferenced fishing catch and effort dataset of the Indian Ocean bigeye tuna was standardized throughout five procedures: standardization of spatial resolution, conversion and standardization of catch and effort units, raising of geo-referenced catch to nominal catch level, screening and correction of outliers, and detection of major catchability changes over long time series of fishing data. . The standardized geo-referenced catch dataset covers two-third of total nominal catch due to lack of geographic references for several fishing fleets. The regional model was configured along three steps: the parameterization of coarse resolution model over a long historical period, the downscaling and parameterization of operational global configuration, and the downscaling to the operational regional model. The first step provided model parameterization over the Pacific and Indian Ocean for thirty-nine years period at 2° monthly resolution, allowing to establish initial conditions of the population for the second configuration starting in 1998 at resolution 1/4° weekly. This second model configuration required a downscaling method to revise the parameterization and achieve the same solution despite some differences in the physical forcing. This global operational model provided initial conditions of the population and open boundary conditions (OBCs) constraining the fluxes of fish through the regional borders of INDESO model (1/12° daily resolution). The standardized Indian Ocean fishing dataset was used for including fishing mortality and validate the optimization achieved in the Pacific Ocean. Model simulation outputs suggest that bigeye is distributed in higher concentration in the North Indian Ocean (north of 20°S), with an extension through the Mozambique Channel and along an eastward prolongation between 35° and 40°S.. The operational model configurations (global and regional) are using VGPM net primary production and euphotic depth derived from satellite data, and climatological dissolved oxygen monthly maps from the World Ocean Atlas (WOA) as biogeochemical forcings. A regional simulation using the INDESO biogeochemical PISCES model forcing as an alternative to the satellite derived products was tested. The preliminary results show that once the PISCES primary production is scaled to the VGPM mean value, both products provide similar results, suggesting that longer time scale forecast based on the coupled physical biogeochemical model can be proposed.

Durant de nombreuses décennies, la faune phlébotomienne (Diptera, Psychodidae, Phlebotominae) Malgaches est demeurée très peu explorée. Deux Grassomyia avaient été signalés puis une espèce décrite sous le nom de Sergentomyia berentiensis. A partir des années 2000, la faune de Madagascar a révélé une richesse et une diversité non soupçonnées jusqu'alors avec la description de plusieurs espèces nouvelles et d'un sous-genre nouveau : Vattieromyia. Cette thèse est une contribution à la connaissance des Phlébotomes de Madagascar et des îles voisines des Seychelles et des Comores.Notre approche a été qualitative et non quantitative. Les phlébotomes collectés à Madagascar, aux Comores et aux Seychelles ont été étudiés morphologiquement puis, pour certains d'entre eux, par biologie moléculaire à diverses fins : associations mâles-femelles et systématique évolutive. Dans ce dernier cas, différents marqueurs ribosomiques, mitochondriaux et nucléaires ont été séquencés selon les problématiques.A Madagascar, les Phlebotomus forment un groupe monophylétique. Nous suggérons, sur des arguments morphologiques et moléculaires, de les individualiser dans un sous-genre nouveau étant donnée la mise en évidence de la paraphylie du sous-genre Anaphlebotomus dans lequel ont été classées les espèces malgaches.Nos travaux révèlent que P. fertei possède une aire de distribution qui couvre la presque totalité du pays. Les séquences de cytochrome b individualisent de nombreuses populations selon leurs origines géographiques mais nous n'avons pas pu individualiser ces populations sur le plan morphologique et morphométrique. Les séquences de l'ITS2 n'individualisent pas ces populations et nous critiquons l'utilisation du cytochrome b, et plus largement des marqueurs mitochondriaux, pour la systématique des Phlébotomes.En ce qui concerne les autres espèces de Phlebotomus, elles possèdent toutes une distribution étroite, réduite à leur lieu de capture. Nous avons décrit deux espèces nouvelles durant cette thèse : P. vaomalalae et P. vincenti. Les études moléculaires et morphologiques révèlent l'existence d'au moins trois espèces nouvelles : deux sympatriques à Andranoilovy (dont une espèce commune avec Berenty) et une à Ankililaoka.Enfin, nous proposons le rattachement de P. huberti au genre Sergentomyia. Cette espèce ne possède pas de soies mésanepisternales et le mâle que nous décrivons dans ce travail possède les caractères génitaux des Sergentomyia. De plus, nous décrivons sur une la seule femelle, une espèce nouvelle proche de S. huberti. Une étude moléculaire menée avec d'autres espèces supposées proches (appartenant au sous-genre Sintonius) nous conduit à proposer la création d'un nouveau sous-genre pour classer ces espèces malgaches.Nous analysons la paléobiogéographie des Phlébotomes de Madagascar et envisageons au moins deux épisodes de peuplement : l'un très ancien (environ 120 millions d'années), « africain » datant de la fragmentation du Gondwana et le second, plus récent (65 millions d'années), provenant d'Asie via un pont formé par le plateau des Seychelles.D'un point de vue épidémiologique, la recherche d'ADN leishmanien s'est révélée négative sur tous les phlébotomes testés.Dans l'archipel des Comores, aucun phlébotome n'avait été rapporté. Au cours de trois campagnes de piégeage menées en 2003, 2007 et 2011, nous rapportons la première mention de phlébotomes dans ces îles et décrivons deux taxons nouveaux S. pessoni et S. goodmani comorensis.Aux Seychelles, nous avons identifié S. clydei à Aldabra. Cette population possède des séquences mitochondriales très différentes des nombreuses populations continentales étudiées. L'origine du peuplement de cette île volcanique demeure mystérieuse, sans adéquation avec les données relatives à l'horloge moléculaire du cytochrome b dont nous doutons de la fiabilité. / During the last century, the Phlebotomine sand fly fauna (Diptera, Psychodidae, Phlebotominae) of Madagascar remained largely unexplored. Two Grassomyia were recorded and a species has been described as Sergentomyia berentiensis. From the 2000s, this fauna revealed a richness hitherto unsuspected: it included the description of several new species for Science and of a new subgenus (Vattieromyia). The present study is a contribution to the knowledge of Phlebotomine sand flies from Madagascar and the neighboring archipelagos of the Seychelles and the Comoros.The sand flies collected in Madagascar, the Comoros and the Seychelles were studied morphologically and, for some of them, by molecular biology in order to associate males with females and also to perform molecular systematics. Several molecular ribosomal, nuclear, and mitochondrial markers have been combined.In Madagascar, the Phlebotomus are grouped in a clade. Based on morphological characters and molecular studies, we suggest their individualization in a new subgenus because we show subgenus Anaphlebotomus where the Malagasy Phlebotomus were classified, is paraphyletic.P. fertei exhibits a wide distribution all over country. Sequences of cytochrome b individualize many populations linked to their geographical origins. However, it is not possible to individualize these populations based on morphological and morphometric characters. The sequences of ITS2 do not individualize these populations and we criticize the use of cytochrome b and other mitochondrial markers for the systematics of Phlebotomine sand flies.Regarding the other Malgaches Phlebotomus, all of them have a narrow distribution, reduced to their place of capture. We described two new species for Science: P. vaomalalae and P. vincenti. Moreover, molecular and morphological studies support the existence of at least three new species: two in sympatry in Andranoilovy (probably also recorded in Berenty) and one in Ankililaoka.Finally, we propose that P. huberti belongs to the genus Sergentomyia and not to the genus Phlebotomus. It does not have mesanepisternal setae and the male that we describe here exhibits Sergentomyia's genital characters. Moreover, we described on a female belonging to a new species close to S. huberti. We carried out a molecular study including continental species supposed closely related (belonging to the subgenus Sintonius). It individualizes the Malagasy specimens and consequently, considering their typical pharyngeal armature, we propose the creation of a new subgenus to classify them.We analyze the paleobiogeography of Malagasy sand flies. In agreement with generalized tracks, the settlement of Madagascar followed two routes at different times: one very old (about 120 million years ago), from "Africa" dating from the Gondwana fragmentation and the second, more recent (65 million years), from Asia using a bridge formed by the Seychelles plateau.From an epidemiological point of view, the search of Leishmania DNA was negative in all sandflies processed.In the Comoros Archipelago, no sand fly had been reported in the past. During three field works carried out in 2003, 2007 and 2011, we report the first record of sandflies in these islands and we describe two new taxa: S. pessoni and S. goodmani comorensis.In the Seychelles, we identified S. clydei in Aldabra. This population has mitochondrial sequences highly differing from those of many continental populations processed. The settlement of this volcanic island remains mysterious. They are not in agreement with molecular clock of cytochrome b sequences which seems of doubtful use.

La France s’implante à Mayotte en 1841, mais la ratification royale est attendue deux longues années par les autorités de Saint-Denis de la Réunion. Ces simples faits sont révélateurs de deux attitudes bien distinctes : celle de la métropole coloniale et celle de sa colonie insulaire isolée dans l’océan Indien. Les intérêts sont donc divergents : il importe de les recenser et de mesurer leur influence sur les politiques menées et les moyens accordés ou non. Durant plus d’un siècle, ces intérêts ont-ils connu des mutations, des modifications radicales ? La politique coloniale en a-t-elle été l’instigatrice ? Les projets novateurs souhaités pour Mayotte sont finalement tombés en désuétude après la conquête de Madagascar puis le rattachement de Mayotte et des Comores à la nouvelle colonie. La Grande Île présente de nombreux atouts : la vaste baie abritée de Diégo-Suarez, un hinterland au fort potentiel minier, agricole et industriel. Mayotte n’est plus que le chef-lieu d’une dépendance qui compte rarement dans les statistiques. Paris n’a qu’une vision monolithique de « Madagascar et dépendances », oubliant la souplesse du pragmatisme multiscalaire en fonction des évènements. Chaque île n’a pas vécu les évènements de la première moitié du XXè siècle de la même manière. Les deux Guerres mondiales ont affecté chaque île de façon singulière. Finalement Mayotte a traversé la période de colonisation comme un petit territoire dans un vaste empire, parfois distingué, mais souvent suivant la règle générale… tout en conservant quelques particularismes locaux. / France was established in Mayotte by 1841, but the King’s signature was waiting for two long years by colonial authorities of Saint-Denis de La Réunion. Those first events reveal two different colonial politics in one hand from central power in Paris and in the second hand from its old isolated colony in the Indian Ocean: island of la Réunion. Both have different interests, which must be well- defined. What kind of influence did they have on politics? Were they good lobbiists? During one century they may have been transformed. Was colonial policy was the instigator? The innovating projects hoped for by Mayotte finally passed into disuse when Madagascar’s island was colonized then, when Mayotte and the other Comoros island was administrated by the new establishment. The Great Island presented all the advantages researched: a large and natural protected bay in Diego Suarez, a wide hinterland with great mining potential, cultures and industries. Mayotte became the only chief town of a province which rarely appeared in statistics. Paris developed a monolithic perception of “Madagascar and Dependences”, forgetting to look through different scales with events. The first half of the twentieth century has been lived differently by each island. World War I and World War II were not similar at all from one island to another one.Maison de la Recherche 28 rue Serpente 75006 PARISBureau de la valorisation. 01 53 10 57 94www.paris-sorbonne.fr5/6Finally Mayotte crossed the colonial period as a small island in a wide empire, sometime emphasized, but often under the general rule….but always with specific characteristics.

Cette étude est basée sur les mesures collectées pendant la période d'observation de l'Expérience INDOEX (Indian Ocean Experiment) pendant l'hiver 1999. Le but de ce travail est premièrement d'examiner les propriétés des systèmes convectifs à mesoéchelle (MCSs) à l'aide des images METEOSAT-5 infrarouge; deuxièmement, d'étudier les précipitations en employant les données micro-ondes de DMSP-SSM/I et de TRMM-TMI; troisièmement, de présenter une comparaison des échantillonnages des données obtenus pour les orbites de différents satellites et de présenter un des avantages du nouveau satellite Megha-Tropiques. Dans la première partie, un algorithme de suivi des nuages sur les images Meteosat-5 IR a été appliqué pour calculer les paramètres radiatifs et morphologiques de chaque MCS. Les trajectoires de chaque MCS ont été construites, et les situations de dissipation, division et fusion des systèmes identifiées. La carte de fréquence d'occurrence montre que la plupart des systèmes se produisent dans la zone intertropicale de convergence (ITCZ) distribuée de l'Indonésie jusqu'au nord de Madagascar, deux autres secteurs distincts apparaissant au sud du Golfe du Bengale et au sud de Madagascar. Les résultats montrent que les MCSs qui ont un cycle de vie long sont fortement associés aux températures de brillance les plus froides, moins de 210 K, et à une surface énorme de couverture nuageuse, supérieure à 105 km2. Une autre étude porte sur l'orientation du mouvement de chaque MCS pour différentes durées de vie; elle indique les différentes directions préférentielles de propagation des MCSs dans chaque zone subdivisée: par exemple environ 63% des MCSs au sud de Madagascar vont vers l'est. La deuxième partie de l'étude a pour but de caractériser la relation entre la précipitation régionale et la distribution des MCSs. Les données SSM/I des trois satellites DMSP présents à cette période ont été employées pour estimer les précipitations. Le taux de pluie au-dessus de l'océan est dérivé à partir de l'algorithme de Scattering Index (SI) de Grody [1991]. Ces résultats sont comparés aux estimations de taux de pluie de TRMM TMI et au produit cumul de pluie mensuel et quotidien du Global Precipitation Climatology Project (GPCP). Une carte de taux de pluie moyen mensuel montre la corrélation élevée entre les précipitations et la fréquence de distribution des MCSs. Les variations journalières des précipitations montrent que la pluie a tendance à tomber le matin près des secteurs côtiers tandis qu'il n'y a pas de période préférencielle sur l'océan ouvert. Le dernier sujet concerne le rôle de l'amélioration de l'échantillonnage des mesures journalières sur un secteur spécifique de la région tropicale. Par comparaison avec les satellites DMSP et TRMM qui fournissent en moyenne une seule observation par jour, le futur satellite Megha-Tropiques fournira 3 à 6 observations par jour pour n'importe quel point entre 23°N à 23°S. Cela sera très utile pour les études des MCSs et des précipitations associées dans différentes phases de leur développement.

La composition isotopique du Néodyme dans les sédiments marins est un outil potentiel pour étudier la circulation océanique dans le passé. Le temps de résidence du Nd dans l'océan étant court (200-1000 ans), la valeur du Nd de l'océan global est hétérogène. La composition isotopique en Nd de l'eau de mer varie ainsi en fonction de la paléocirculation, de la provenance des sources, de l'intensité de l'érosion continentale et volcanique. Nous avons mis en place une nouvelle technique afin de reconstruire l'évolution du signal de l'eau de mer profonde et de la fraction détritique dans l'Océan Indien. Notre technique chimique a été validée par comparaison avec les méthodes de Bayon et al., (2002) et Burton et Vance (2001). Avec celle-ci, nous avons étudié deux thématiques: la circulation équatorial Indienne et l'érosion continentale Himalayenne. Pour reconstruire l'évolution de la masse d'eau équatoriale allant de l'océan Pacifique à l'Océan Indien depuis le Miocène, quatre sites ODP de ces deux océans ont été étudiés. La coïncidence en Nd de l'eau de mer entre deux sites distants de 3000 km a permis d'établir, après une réorganisation de la circulation océanique dans l'Océan Indien, l'existence d'un fort courant océanique d'ouest (MIOJet) entre 13 et 3 Ma. La fermeture du passage indonésien se produit en 2 Ma, il y a 3-4 Ma. Nous avons de même analysé, sur les périodes glaciaires-interglaciaires, les compositions isotopiques en Nd de l'eau de mer et de la fraction détritique de sédiments marins provenant d'un site proche de la Baie du Bengale. Les résultats ont montré que les signaux en Nd et 18O variaient conjointement au cours de ces cycles et que les fluctuations en Nd n'étaient pas liées aux variations de l'intensité de la circulation thermohaline mais au régime d'érosion du système Himalaya-Tibet. Ces variations sont très probablement le reflet d'un stockage important de glace sur le système Himalaya-Tibet durant les périodes glaciaires.

La tectonophysique des volcans permet la quantification physique des phénomènes tectoniques et des éléments structuraux au sein d'un édifice volcanique. Elle peut encore être définie comme l 'étude du comportement mécanique des volcans. Dans cette approche le volcanologue est amené à utiliser des modèles physiques qui idéalisent le milieu naturel qu' il veut quantifier. Les lois physiques ainsi que la technique utilisées (théorie de l'élasticité, méthode des éléments finis) ont été développées pour des problèmes de Génie Civil et leur application aux milieux géologiques est peu courante. 8ien que les premiers travaux dans ce domaine et en volcanologie datent déjà d'il y a cinquante ans, peu de recherches ont été entreprises comparativement à ce qui a été fait dans d'autres domaines (pétrologie,dynamismes éruptifs etc **** ); Il s'agit donc d'une approche encore nouvelle et ouverte sur une vaste champ d'investigation. Le magma sous pression, dans le réservoir ou dans une fissure, est la source principale de contrainte et de déformation à l'intérieur des volcans. La variation des caractéristiques physiques et géométriques de cette source influencera sur la distribution et l'intensité de ces contraintes ou des déplacements. Le problème général que l'on veut résoudre en modélisation mécanique des volcans est le suivant: quelle relation existe t-il entre 1) les observations de surface, 2) les champs de contraintes et de déplacement , 3) Les caractéristiques de la source? En d'autres termes, que peut-on déduire sur la source magmatique (forme, taille, profondeur, pression), connaissant les phénomènes de surface (observations naturelles), par le biais d'une analyse mécanique (par simulation mathématique). Ceci est connu sous le nom de problème inverse, pour lequel il ni existe pas de solution unique. Dans cette étude je propose de rrodéliser le comportement tectonique, dynamique et mécanique des volcans océaniques intraplaques.

Une histoire globale des cyclones à La Réunion, prenant en compte leurs composantes (géographique, sociale, économique, culturelle), est traduite ici. Les risques naturels ont été et restent le domaine privilégié des sciences exactes. Mais l'apport scientifique des historiens, celui de comprendre la manière dont, en fonction des époques, une société vit et gère les événements catastrophiques, et comment elle s'adapte et/ou redoute le risque, n'est plus à négliger. Il s'agit alors d'essayer de saisir la définition du risque et la notion de vulnérabilité données par la société réunionnaise, noms qui varient dans le temps et dans l'espace, en fonction des groupes et de leurs modes de vie. Ces termes tiennent compte des événements, donc des faits, à l'exemple de Jenny (28/02/1962), un cyclone révélateur d'une société fragile en quête de changements. Cette histoire intègre davantage encore les mutations d'une société luttant contre un météore qui fait peser une menace quasi-permanente sur le territoire. Notre thèse présente donc une approche sociale et environnementale de l'histoire des cyclones dans la société réunionnaise : il s'agit d'évaluer l'impact d'un événement destructeur, le cyclone, dans la mémoire collective et individuelle, dans l'évolution des sciences, des techniques, des alertes, de la gestion de la crise, de l'organisation des secours et de l'aménagement du territoire. Le cyclone peut donc être un objet d'Histoire à part entière. Parallèlement, notre recherche consiste à comprendre les conséquences des cyclones d'un point de vue géographique et humain. L'impact des cyclones est différent selon le lieu frappé et l'habitat ainsi que de leur évolution dans le temps. Par ailleurs, l'histoire des comportements humains apporte d'autres éléments à l'enquête avancée : la solidarité intègre cette région du monde dans un contexte national et international par l'aide sollicitée auprès de la métropole et d'autres pays. Les autorités et les services compétents entrent en compte pour l'administration de l'île et les choix à faire tant en terme de prévention, que d'information et de mobilisation. Parmi les cyclones marquants du XXème siècle, le cyclone des 26 et 27 janvier 1948 est communément appelé " le cyclone du siècle ". Cependant, le cyclone Jenny (28 février 1962), par ses apports, semble être le point de départ d'un demi-siècle de mutations. Et de fait, une césure dans l'histoire de la société réunionnaise. L'objectif final de notre recherche est de contribuer au progrès d'une prise de conscience collective des cyclones afin de mieux limiter les dégâts humains et matériels lors de leurs passages.

Afin de mieux comprendre les processus responsables de la distribution de l'ozone (O3) dans la haute troposphère (UT) tropicale, cette thèse étudie différents aspects du transport de la pollution depuis les régions sources jusque dans l'UT. La première étude repose sur les observations spatiales IASI qui identifient un évènement de transport de masses d'air enrichies en O3 dans l'UT depuis l'Afrique vers l'Inde. Pour la saison de pré-mousson de tels enrichissement d'O3 dans l'UT au-dessus de l'Océan Indien sont essentiellement attribués à des intrusions stratosphériques. Afin de déterminer son origine des simulations ont été effectuées permettant d'exclure une origine stratosphérique et montrent l'impact prépondérant des NOx produit par les éclairs (LiNOx) en Afrique pour expliquer cet enrichissement d'O3. Cette étude pourra être étendue à d'autres saisons, pour consolider les conclusions obtenues dans le cadre du projet INDOEX. La deuxième partie porte sur l'étude de l'impact d'un système convectif très profond sur la composition de l'UT pendant la mousson asiatique d'été. La simulation avec un traceur passif montre la capacité du système situé le long de l'Himalaya centrale à soulever des masses d'air polluées jusqu'à 100 hPa, altitudes auxquelles la pollution est transportée rapidement par la circulation de l'anticyclone de la mousson asiatique. Confirmant le conduit privilégié de transport vers l'UTLS identifié par Bergman et al. 2013. Cependant l'activation du schéma chimique montre une surestimation des LiNOx produites, un ajustement de leur paramétrisation devra être effectué ainsi que des simulations de sensibilité pour correctement quantifier la production d'O3. Ce travail prend place dans des problématiques actuellement au centre d'une collaboration internationale, ACAM (Atmospheric Composition and the Asian Monsoon) visant à étudier les interactions complexes de la mousson asiatique d'été entre dynamique et chimie, jusqu'à l'échelle du changement climatique. / To better understand the processes controling for the distribution of upper tropospheric (UT) ozone (O3) in the tropics, this thesis examines different aspects of pollution transport from sources regions to UT level, through two case studies that take place in the still debated issues.. First study is based on IASI space observations identified an event of transport of UT enriched O3 air masses from Africa to India. During the pre-monsoon season, events of O3 enrichment in UT above the Indian Ocean were essentially attributed to stratospherics intrusions. Simulations have been used to determine its origin, it excludes a stratospheric origin for the event and indicates a probable important contribution by lightning (LiNOx) that occurs over Africa regions. This study could be extended to the whole region and other seasons with a focus on the spring season in order to complete the conclusions obtained during the INDOEX program. The second part focuses on the characterisation of the impact of a deep convective system upon the UTLS composition during the asian summer monsoon. Simulation with a passive tracer highlights the potential of the convective system located over the central Himalaya foothills, to uplift polluted air masses in UTLS to 100 hPa, where the pollutants are rapidly transported by the asian monsoon anticyclone circulation. In agreement with transport pipe towards the UTLS identified by Bergman et al. 2013. However simulation including reactive chemistry show an overestimation by the model of the amount of LiNOx produced, so an adjustment of their parameterization must be made and sensitivity analysis are foreseen to determine precisely O3 production. This study is established in connection with actual major problematic at the center of general debate of the international collaboration. Like ACAM (Atmospheric Composition and the Asian Monsoon) whose targeting the complexe interaction of asian summer monsoon to atmospheric dynamics and chemistry, as well as climate change impact.

Madagascar est un lambeau de croûte continentale archéenne à néoproterozoïque entouré de marges transformantes, obliques et divergentes : la marge oblique du bassin de Morondava à l’Ouest, bornée par la ride de Davie, et au Nord, la marge divergente du bassin de Majunga connectée au bassin de Somalie. Cette île de 1600 kilomètres de long est composée d’un plateau axial archéen-protérozoïque entre 1200 et 1800m d’altitude, bordé de tous côtés par des bassins sédimentaires. Le sommet du plateau correspond à des surfaces d’aplanissement altérées, délimitées par des escarpements plus ou moins marqués. L'altitude des hauts plateaux traduit l'existence de processus mantelliques, mais la cinétique et l'origine du relief malgache est mal comprise. Peu d'études ont étudié les domaines non orogéniques dans leur intégralité terre-mer, depuis le bassin versant en érosion jusqu'aux marges en sédimentation, et aucune d'entre elles ne porte sur Madagascar. Ce travail de thèse repose donc sur une double approche: une analyse géomorphologique des formes du relief (surfaces d'aplanissement) à terre, basée sur leur (i) cartographie, (ii) chronologie relative, (iii) relation avec les profils d'altération et (iv) datation au moyen des placages sédimentaires et du volcanisme daté qui les scellent; une analyse stratigraphique de l'intervalle post-rift des marges, basée sur l'interprétation de données de sub-surface (puits et lignes sismiques), lesquelles ont été réévaluées en âge (biostratigraphie), pour (i) identifier, dater et mesurer les déformations des marges et de leur relief en amont, (ii) mesurer les flux silicoclastiques, produits de l'érosion continentale. Un calendrier et une cartographie des déformations ont été obtenus sur les marges et mis en relation avec les différentes générations de surfaces d'aplanissement étagées caractérisant le relief malgache. Au Crétacé supérieur, une flexuration de l'île est initiée au sud, à grande longueur d'onde, autour de ~94 Ma. Cette déformation est scellée par la mise en place d'une surface d'aplanissement non déformée mise en place entre 80 et 66 Ma. Durant le Paléocène jusqu’à l'Eocène supérieur (66 à 20 Ma), Madagascar est une île relativement plate, de faible altitude, entourée de larges plateformes carbonatées. Ce relief est largement altéré avec la croissance de nombreux profils latéritiques et les influx silico-clastique dans les bassins sont alors relativement faibles. Le Miocène moyen à supérieur correspond au paroxysme de la surrection et de la déformation avec (1), le basculement de la marge ouest (Morondava), (2) une augmentation du flux de sédimentation silicoclastique depuis le Miocène moyen et (3) la mise en place d’une succession de quatre surfaces d’aplanissement correspondant à des pics d'intensité de la déformation. Le résultat de cette surrection est la morphologie en dôme de l’île de Madagascar (avec un plateau central) marquée par la forme concave de la surface crétacé supérieure altérée à l’Eocène. Le mécanisme de la surrection doit prendre en compte une déformation de très grande longueur d’onde (x 1000 km), forcément liée à la dynamique mantellique. Les relations avec les dômes d’Afrique de l’Est (Ethiopie, Afrique du Sud) sont discutées. / Madagascar is an Archean to Neoproterozoic continental crust surrounded by transform, oblique and divergent margins: the transform Morondava basin to the west, pounded by the Davie Fracture Zone, and to the north, the divergent Mahajanga Basin connected to the Somali Oceanic Basin. This 1600 km long island is a high axial plateau with elevations from 1200 to 1800m. The top of the plateau corresponds to weathered planation surfaces (etchplains), bounded by more or less high scarps. Such elevation of the high axial plateau imply mantle processes, but the age and cinetic of the uplift is still poorly known. Few studies dealt with anorogenic domains in their entirety from the catchment area, the source, to the downstream depositional system, the sink, none of which is about Madagascar. This work lies on a double approach : it is onshore based on the analysis of the macroforms (planation surfaces, etchplains, pediments) throughout their (i) mapping, (ii) relative dating, (iii) relationships with weathering profiles and (iv) dating by their intersection with preserved sediments and volcanism (lava flow and intrusions). offshore, it is based on the interpretation of a dataset of seismic lines and industrial wells, coupled with refreshed biostratigraphy, in order to (i) identify, date and measure vertical movements of the margins and upstream reliefs. Chronology and mapping of vertical movements were defined on the Morondava margin and compared with the onset of the stepped planation surfaces typical of Madagascar topography. During Upper Cretaceous, the southern part of the island is uplifted, at ~94 Ma. This deformation is sealed by the onset of an undeformed planation surface between 80 and 66 ma. From Paleocene to Upper Eocene (66 to 20 Ma), Madagascar is a flat, low elevated island, surrounded by wide carbonate platforms. The relief is highly weathered with growth of lateritic profiles and silico-clastic influx within the basin is low. During Middle to Upper Miocene is the uplift and doming paroxysm with (1), tilt of the western margin (Morondava), (2) increase of silico-clastic influx from Middle Miocene and (3 the onset of four planation surfaces associated to deformation paroxysms. The end result of this uplift is a convex up shape pattern for the end Cretaceous surface weathered during Eocene times, creating the present-day dome morphology (with a central plateau) of Madagascar. The mechanism of this uplift has to explain a very long wavelength deformation (x1000 km) necessary due to mantle dynamics. The relationships with the other East African domes (Ethiopia, East Africa, South Africa) are discussed.

Les foraminifères planctoniques vivants (LPF) contribuent à la pompe biologique du carbone océanique en générant des flux de Corg (cytoplasme) et de Cinorg (test calcaire). Dans cette étude, la morphométrie des tests, les abondances et les compositions spécifiques des assemblages de LPF dans l'océan Indien Sud (30°S-60°S, 50°E-80°E), ont été caractérisées à partir de la collecte par filet à plancton stratifié (Multinet) sur 19 stations échantillonnées pendant trois étés consécutifs (2012- 2014). En démontrant l'efficacité d'échantillonnage du Continuous Plankton Recorder pour spatialiser les données observées en 19 stations, l’étude de la dynamique de population des LPF montre l'effet de la position des fronts sur la production des LPF. Pour mieux contraindre l'impact des LPF dans la pompe biologique du carbone des hautes latitudes, la biomasse protéique et la masse calcique de plus de 2000 foraminifères ont été mesurées. Les différences de biomasse protéique et de poids normalisé par la taille entre années, espèces et masses d'eau suggèrent que les paramètres environnementaux affectent la production de Corg et de Cinorg des LPF. Le rôle des LPF sur la pompe biologique de carbone marin dépend des conditions hydrologiques et trophiques du milieu. Le rapport Corg/Cinorg est très différent selon les espèces considérées. L'applicabilité des tests de foraminifères planctoniques comme proxy de paléopompe du carbone dans les hautes latitudes dépendrait donc de l'effet exercé par les variations des conditions écologiques, et de la composition de l’assemblage. Cette étude propose une première estimation des budgets Corg et Cinorg produits par les LPF dans l’Océan Indien Austral. / Planktonic foraminifera contribute to the marine biological carbon pump by generating organic (cytoplasm) and inorganic (shell) carbon fluxes. In this study, we characterized LPF total abundances, assemblages and test morphometry (minimum diameter) along 19 stations sampled by stratified plankton net (Multinet), during three consecutive austral summers (2012-2014) in the Southern Indian Ocean (30°S-60°S, 50°E-80°E). By demonstrating the efficiency of CPR for LPF sampling, we analysed population dynamic between 19 multinet sampling stations, showing the effect of frontal position on LPF production. To better constrain the impact of those organisms in the biological carbon pump at high latitudes, we have quantified the individual protein-biomass and test calcite mass of more than 2000 LPF. Differences in size-normalized protein-biomass and in size-normalized weight between years, species, and water bodies suggest that environmental parameters affect the production of planktonic foraminifera organic and inorganic carbon to varying degrees. Consequently, planktonic foraminifera are assumed to affect the biological carbon pump, depending on ecological conditions and biological prerequisites. The applicability of planktonic foraminifera tests as proxy of the past biological carbon pump in high latitudes would hence critically depend on the effect exerted by changing in ecological conditions, and the presence of different species. This study proposes a first estimation of planktonic foraminifera Corg and Cinorg standing stock and fluxes in the Southern Indian Ocean.