Les hêtraies-sapinières-pessières de montagne paraissent particulièrement menacées par le réchauffement climatique. Pour appréhender la dynamique future de ces forêts et adapter la sylviculture à ces nouvelles conditions, il est important de mieux connaître les facteurs environnementaux impactant la démographie de ces espèces. Nous avons abordé cette problématique en combinant des données historiques de gestion, le modèle de dynamique forestière Samsara2 et une méthode de calibration basée sur le Calcul Bayésien Approché. Nous avons ainsi pu étudier conjointement les différents processus démographiques dans ces forêts. Nos analyses montrent que la démographie forestière peut varier fortement entre les parcelles et que le climat n'est pas toujours déterminant pour expliquer ces variations. Ainsi, malgré les changements climatiques attendus, la gestion irrégulière pratiquée actuellement devrait permettre de maintenir les services rendus par les peuplements mélangés situés en conditions mésiques. / The spruce-fir-beech mountain forests could be particularly threatened by the global warming. To better understand the future dynamics of these forests and adapt the silviculture to these new conditions, a better knowledge of the environmental factors affecting the species demograhics is needed. We studied this issue by combining a historical management data set, the forest dynamics model Samsara2 and a calibration method based on Approximate Bayesian Computation. We were able thus to study jointly the different demographic process in these forests. Our analysis show that the forest demographics can strongly vary between stands and that climate is not always determining to explain these variations. The unven-aged management currently applied seem adapted for the mixed stands located in mesic conditions, but the pure spruce forests and the low elevation stands could be highly impacted.

La préservation de l’environnement urbain est aujourd’hui une préoccupation récurrente dans notre société. La lutte contre le réchauffement climatique et la protection de la biodiversité représentent des enjeux majeurs pour les villes. Des enjeux, qui incitent à une évolution de nos modes de vie. Face à l’urgence d’une réponse aux menaces qui pèsent sur l’environnement, le Droit peut offrir un cadre aux mutations attendues. Mais jusqu’à présent, le Droit de l’environnement n’apporte que des réponses partielles, timorées et souvent complexes. L’étude des techniques juridiques de préservation de l’environnement urbain révèle que la protection de la nature s’est longtemps cantonnée à des pratiques et des usages plutôt qu’à des dispositifs juridiques. Toutefois, la jurisprudence de la Cour européennes des Droits de l’Homme portant sur l’environnement ainsi que l’émergence en France d’une législation visant à protéger la biodiversité ouvre la voie à une meilleure conservation de la nature en ville.Le lien, aujourd’hui avéré, entre la lutte contre le réchauffement climatique et la protection de la biodiversité plaide en faveur de l’avènement d’un corpus juridique garant de la protection de l’environnement urbain. Les difficultés à faire émerger ce cadre juridique doivent être dépassées au nom de la préservation de la vie sur la terre / Today, the preservation of the urban environment is a recurring source of concern in our society. Fighting global warming and protecting biodiversity are major issues for the cities or (even) challenges that will imply an evolution in our lifestyle. Faced to the emergency of a response to the threats hanging over the environment, Law may offer a framework for the expected changes. However, up to now, environmental law only provides partial, timid and often complex answers. Technical studies on legal proposals for the preservation of the city / cities show that conservation has been limited to practices and customs rather than legal arrangements. Nevertheless, the jurisprudence of the European Courts of Human Rights relating to the environment and French emerging legislation to protect biodiversity points the way to better nature conservation in cities.The connection, today proven, between the fight against global warming and the conservation of biodiversity urges in the coming of a single legal corpus safeguarding the conservation / preservatiion of the urban environment. The difficulties in emerging this legal framework should be discarded in favour of preservation of life on earth

L'ulcère de Buruli est une maladie infectieuse tropicale présente dans des foyers endémiques. Cette infection essentiellement cutanée est causée par Mycobacterium ulcerans. M. ulcerans est un pathogène opportuniste dont le réservoir est environnemental. Notre revue de la littérature a répertorié les sources environnementales potentielles de cette mycobactérie. Seulement cinq souches de M. ulcerans ont été isolées à partir de prélèvements de l’environnement. Il existe une corrélation inverse entre réchauffement climatique et incidence de l’ulcère de Buruli, peut-être liée à la sensibilité intrinsèque de M. ulcerans aux variations de température, ou bien à des modifications de son écosystème. Dans la perspective d’améliorer les protocoles d’isolement de M. ulcerans à partir de l’environnement, nous avons entrepris une analyse phénotypique à haut débit des substrats carbonés métabolisés par M. ulcerans et le profil obtenu nous a orientés après une recherche bibliographique des principales sources environnementales de ces substrats, vers des interactions plus spécifiques de M. ulcerans avec les bactéries, algues, mollusques et champignons. Les résultats de ce premier travail ont servi de base pour la mise au point de milieux de culture innovants qui nous ont permis d’isoler pour la première fois, une microcolonie de M. ulcerans à partir de fèces d’agouti. Nous avons mis au point une méthode de lecture automatisée des échantillons colorés par la méthode de Ziehl-Neelsen. Notre travail de thèse a produit des protocoles qui ont pour objectif d’être mis en œuvre dans les pays d’endémie, pour préciser les sources et modes de transmission de M. ulcerans aux populations. / Buruli ulcer is a tropical infectious disease present in endemic foci/This mainly cutaneous infection is caused by Mycobacterium ulcerans. M. ulcerans is an opportunistic pathogen from the environment. Our literature review has listed the potential environmental sources of this mycobacterium.. However, only five strains of M. ulcerans have been isolated from environmental samples. There is an inverse correlation between global warming and incidence of Buruli ulcer, possibly related to the intrinsic sensitivity of M. ulcerans to temperature, or to changes in its ecosystem. In order to improve the isolation protocols of M. ulcerans from the environment, we conducted a high-throughput phenotypic analysis of the carbon substrates metabolized by M. ulcerans and the profile obtained oriented us afterwards a bibliographic search of the main environmental sources of these substrates, towards more specific interactions of M. ulcerans with other bacteria, algae, molluscs and fungi. The results of this first work served as a basis for the development of innovative culture media which, allowed us to isolate for the first time a microcolony of M. ulcerans from feces of agouti. We also developed a method for automated reading of samples stained by Ziehl-Neelsen staining. Our thesis work has produced protocols that are intended to be implemented in African endemic countries, in order to clarify the sources and modes of transmission of M. ulcerans to populations.

Chez les scolytes (Curculionidae : Scolytinae) réalisant des pullulations éruptives, les processus conditionnant l’intensité et la durée des pullulations sont généralement mal connus. Nous avons étudié trois facteurs susceptibles de moduler les pullulations d’Ips sexdentatus (Börner) : la compétition intraspécifique, les ennemis naturels et la température. Les densités de colonisation et le seuil critique de densité d’attaques sur arbres ont été estimés lors d’une pullulation, et les effets de ces densités sur la productivité et la fitness des insectes ont été mesurés en laboratoire. L’entomofaune associée au scolyte a été étudiée dans des peuplements de pins présentant différents niveaux de dégâts de l’insecte. Les effets thermiques ont été estimés via des élevages à différentes températures. Les densités de colonisation sur arbres, ou celle correspondant à la valeur du seuil critique, ont fortement affecté la productivité et la fitness d’I. sexdentatus. L’entomofaune associée était peu sensible aux niveaux de population du scolyte, dont la productivité a cependant été réduite par la durée d’exposition aux ennemis naturels. L’estimation des besoins thermiques de l’espèce a permis de calculer qu’un réchauffement de 1°C augmenterait les effectifs et permettrait l’apparition d’une troisième génération annuelle, tout en réduisant la fitness des insectes. La compétition intraspécifique serait un facteur critique de régulation des pullulations d’I. sexdentatus alors que les ennemis naturels joueraient un rôle plus secondaire. Une élévation de température pourrait aggraver les pullulations mais aussi réduire la fitness des insectes et augmenter la compétition intraspécifique. / For eruptive bark beetles (Curculionidae: Scolytinae), the processes affecting the intensity and duration of outbreaks are generally poorly known. We have investigated three factors that may affect the population dynamics of Ips sexdentatus (Börner), namely the intraspecific competition, the natural enemies and the temperature. Colonization densities and the critical threshold of attack densities on trees have been estimated during an outbreak. How such densities affected the productivity and fitness of the beetles has been evaluated under laboratory conditions. The insect community associated with the bark beetle has been characterized in pine stands exhibiting different damage levels. To assess the thermal effects, the insects have been reared at different temperatures. Colonization densities on trees, or equivalent to the critical threshold of attacks, dramatically affected both the productivity and fitness of I. sexdentatus. The associated fauna was loosely related to the population levels of the bark beetle, although the duration of the exposure to the natural enemies affected its productivity. The assessment of thermal requirements allowed calculating that an average warming of 1°C during the activity period would increase the population levels and number of generations per year, but also decrease the beetles’ fitness. Intraspecific competition is probably a critical regulating factor for I. sexdentatus, while natural enemies would rather play a secondary role. A temperature increase could aggravate the outbreaks, but this could be counterbalanced by a fitness reduction and an increase of intraspecific competition.

Dans le cadre du protocole de Kyoto, la France s’est engagée à diviser par quatre ses émissions de gaz à effet de serre (GES) de 1990 à l'horizon 2050. Le Mexique a pour objectif d’atteindre une réduction de 50% en 2050 par rapport à l’année 2000. En vue du poids croissant du secteur des transport dans les villes d’environ 1 million d’habitants dans le total des émissions de CO2, nous souhaitons vérifier dans quelles mesures les expériences observées dans le Nord (plafonnement de la mobilité, diffusion de nouvelles technologies sur les véhicules) peuvent se répéter dans le Sud. Nous nous sommes pour cela appuyé sur des études de cas en France (Paris et Lille) et au Mexique (Juarez et Puebla). Le premier objectif de cette thèse a été d’identifier les déterminants de la mobilité urbaine. Le deuxième objectif a été d’appliquer le modèle âge-cohorte pour la prévision de la demande de transport, afin de prendre en compte l’évolution de la structure de la population (vieillissement) et les changements de comportement. Finalement, nous avons développé des diagnostics des émissions de GES. En France, nous avons observé des tendances vers une réduction des émissions de GES due à la baisse de la mobilité et aux nouvelles technologies, mais qui est encore loin d'être suffisante pour atteindre les objectifs fixés. Les études de cas du Mexique montrent l’incapacité à inverser la tendance à l'augmentation des émissions de GES ; par conséquent les objectifs de réduction seront difficilement atteints. Le cas du Mexique peut nous donner un aperçu des tendances dans les pays émergents, qui sont très loin d'atteindre un développement durable et resteront face à un grand défi dans le futur. / In the context of the Kyoto Protocol, France has set Greenhouse Gas (GHG) emission reduction targets of 75% below 1990 levels by 2050. More recently, Mexico has set the objective to achieve a 50% reduction by 2050 with respect to the base year 2000. Since the transport sector in urban areas with approximately 1 million inhabitants accounts for most CO2 emissions and will continue to increase its share, we wanted to determine to what extent the experiences observed in cities from developed countries (peak travel, dissemination of new vehicle technologies) may be repeated in urban areas from developing nations. For this purpose, we focus on case studies in France (Paris and Lille) and Mexico (Juarez and Puebla). The first objective of this thesis was to identify the determinants of mobility on each urban region. The second objective was to apply the age-cohort model for the development of long-term travel demand forecasts in order to take into account changes in the population structure (ageing) and in travel behaviour. The last objective was to develop GHG emissions assessments from observed travel demand. The decline in mobility and the dissemination of new vehicle technologies in France led to a reduction in GHG emissions. However, these changes are not sufficient to achieve the GHG reduction targets. The case studies in Mexico show the inability to reverse the trend towards the increase of GHG emissions; therefore the reduction targets will be hardly achieved. The case of Mexico give us an overview of trends in emerging countries, which are very far from achieving sustainable development and will face a major challenge in the coming decades.

Durant les dernières décennies, la Péninsule Antarctique a été identifiée comme étant la région où le réchauffement récent est le plus marqué dans l’Hémisphère Sud. Cependant, au-delà de la période instrumentale, la variabilité climatique Holocène de cette partie du globe est en grande partie inconnue. Cette absence de données limite notre capacité à évaluer les l’amplitude des changements actuels dans le contexte de la variabilité historique ainsi que les mécanismes de forçage sous-jacents. Nous avons ainsi ciblé nos analyses sur des enregistrements sédimentaires prélevés à l’Est et à l’Ouest de la Péninsule Antarctique, avec pour objectif d’étendre les connaissances spatiales et temporelles des conditions de l’océan de surfaces dans ce secteur de l’Antarctique au cours du dernier siècle, du dernier millénaire ainsi que durant l’Holocène. La méthodologie de cette thèse est basée sur une comparaison multi-proxies qui inclut, comme outils principaux, les assemblages des diatomées et les biomarqueurs spécifiques de diatomées (HBIs). Nous avons pu ainsi documenter la réponse régionale environnementale aux variations climatiques à différentes échelles de temps, et définir les mécanismes forçant sur la variabilité des conditions d’océan de surface ainsi que la formation du couvert de banquise en Péninsule Antarctique. La comparaison de nos enregistrements avec des données issues des carottes de glace, a permis de mettre en évidence le rôle important des changements d’intensité des cellules atmosphériques sur la dynamique de la circulation océanique, la durée du cycle saisonnier de banquise et la productivité siliceuse. / The Antarctic Peninsula has been identified during the last decades as the region from the Southern Hemisphere which is the most affected by the recent warming. However, beyond the instrumental period, the Holocene climate variability of this area is largely unknown, limiting our ability to evaluate the current changes within the context of historical variability and underpin the underlying forcing mechanisms. We focused our analysis on sedimentary sequences from the Eastern and Western side of the Antarctic Peninsula, in order to expand the spatial and temporal knowledge of sea-surface conditions over the last century, the last millennium and throughout the Holocene in this Antarctic area. The inferences are based on a multi-proxy comparison mainly using diatom assemblages and diatom specific biomarkers (HBIs). We documented the regional environmental response to climate changes at different time scales and described the forcing mechanisms on the sea-surface conditions and sea ice cover variability in Antarctic Peninsula. Comparing our results with ice core data allowed us to highlight the large impact of atmospheric forcings on the oceanic circulation, the seasonal sea ice dynamics and the siliceous productivity.

Identifier et caractériser les effets du réchauffement climatique est un des grands enjeux scientifiques de ce début de siècle. Élévation du niveau des mers, bouleversements hydrologiques sont autant de conséquences de ce phénomène qui conditionnent l’existence de toutes les formes de vie présentes sur Terre. Dû à sa capacité thermique élevée, on estime que 84% de l’énergie développée par le réchauffement climatique est stockée dans les premières couches de l’océan. Il est cependant assez difficile d’évaluer son impact global au cours des 50 dernières années car l’océan ne se réchauffe pas de manière uniforme et l’échantillonnage in-homogène (spatial et temporel) des mesures océanographiques, des erreurs instrumentales (XBT) et des biais relatifs aux processus d’estimation des indicateurs globaux peuvent altérer notre appréciation de l’évolution des paramètres océaniques. Afin de pallier ces difficultés inhérentes à l’exploitation des mesures in situ, nous proposons dans cette thèse une correction empirique des données XBT basée sur l’analyse de profils colocalisés, caractérisée par une fonction parabolique sur l’immersion de la sonde et un terme d’offset thermique. À partir de la base de données corrigée, nous présentons ensuite une méthode originale de création de champs grillés grande échelle s’articulant autour de la reconstruction des modes propres de variabilité (DINEOF). Enfin, nous présentons les principaux résultats issus de ces reconstructions en termes de tendances globales et de variabilité du contenu thermique et contenu d’eau douce. Ces travaux contribuent ainsi à mieux documenter la variabilité océanique dans la couche 0-700m. / To identify and characterize the effects of global warming is one of the major scientific challenges of this new century. The rise of sea level, the hydrological changes are some consequences of this phenomenon which will influence all forms of life on Earth. Due to its high thermal capacity, it is estimated that 84% of the energy developed by global warming is stored in the first layers of the ocean. However, it is rather difficult to assess its overall impact over the last 50 years because the ocean is not warming uniformly and the inhomogeneous sampling (spatial and temporal) of oceanographic observations, instrumental errors (XBT) and biases related to the estimation process of global indicators can affect our assessment of the evolution of ocean parameters. To overcome these difficulties of in situ measurements analysis, we propose here an empirical correction of XBT data based on the analysis of collocated profiles, characterized by a parabolic function of the immersion of the probe and a thermal offset. From the corrected database, we present a new method for creating large-scale gridded fields based on the reconstruction of the natural modes of variability (DINEOF). Finally, we present the main results from these reconstructions in terms of global trends and variability of heat content and freshwater content. This work contributes to better document the oceanic variability in the 0-700m layer.

Les méthodes d’évaluation environnementale sont de plus en plus utilisées pour mieux apprécier les impacts environnementaux générés par les activités humaines (produits, services, systèmes). L’analyse de cycle de vie (ACV) est sans doute la méthode d’évaluation la plus répandue. Elle est aussi souvent considérée comme la plus avancée, bien qu’elle comporte de sérieuses limites (elle n’intègre pas de réels indicateurs économiques ou sociaux, par exemple). Dans cette thèse de doctorat, j’examine plus particulièrement la problématique de l’intégration du temps dans les modèles d’inventaire et les calculs d’impact tout au long du cycle de vie. J’y présente une évolution de la méthodologie d’ACV traditionnelle pour le cas du réchauffement climatique, qui incorpore des aspects dynamiques et cumulatifs exprimés directement en équivalent-CO2. Cette perspective orientée vers une meilleure prise en compte dans les pratiques de reporting et/ou les politiques publiques est ensuite déclinée sur trois cas d’application de complexité croissante pour l’analyse. L’hypothèse centrale de ce travail est que le passage d’une ACV traditionnelle à une ACV dite « dynamique » permettrait d’obtenir des résultats d’évaluation d’impacts plus proches de la réalité des phénomènes environnementaux / Environmental impact assessment methods are now widely used in order to measure environmental impacts associated with human activities (for products, services, and systems). Life-cycle assessment (LCA) is without doubt the foremost assessment method. LCA is also often thought of as the more advanced one, despite serious limitations (e.g. LCA does not include properly economical or social dimensions). In this PhD report, I explore more specifically the issue of integrating time in both inventory models and impact assessments along the life-cycle. In the case of climate change, I offer an evolution of traditional LCA towards a framework that includes dynamic and cumulative aspects as expressed directly in CO2-equivalent. This approach, which is oriented towards reporting practices and/or public policies, is afterwards applied to three different case studies of growing complexity. The central hypothesis of this work is that switching from traditional to so-called “dynamic” LCA would allow for better results with regards to one reality of environmental processes

Le réchauffement régional de l'ouest de la Péninsule Antarctique (WAP) combiné à la diminution attendue de glace de mer et à l'apparition printanière du trou d'ozone pourrait modifier la composition et la structure de la communauté microbienne. De plus, ces variations environnementales pourraient modifier le potentiel de la WAP en tant que puits de CO2. Dans ce contexte, cette thèse visait à évaluer les effets combinés du changement climatique sur la production primaire et sur la composition et la structure de la communauté microbienne de la WAP. Cette thèse visait également à évaluer le rôle de la structure, de la composition, de la production primaire et de la respiration de la communauté microbienne sur les échanges de CO2 entre l'atmosphère et l'océan. Cette étude a premièrement permis de décrire les variations de l'étendue de glace de mer, de l'épaisseur de la couche d'ozone et de la température de surface de l'eau dans la WAP au cours des 30 dernières années (1972-2007) et notamment d'observer le retrait de plus en plus précoce de la glace de mer en relation avec le réchauffement des eaux de la WAP. L'évolution de ces paramètres environnementaux offre une nouvelle fenêtre temporelle de production primaire. Ainsi, cette étude a permis de montrer que la production primaire annuelle a augmenté de 1997 à 2007, et ceci, en relation avec l'anomalie de glace de l'hiver précédent. En effet, la production primaire journalière était négativement et positivement corrélée avec, respectivement, l'étendue de glace de mer et la température de l'eau de septembre à novembre et de février à mars, suggérant que le réchauffement régional de la WAP favorise plus de production primaire durant le printemps et l'automne. En revanche, le retrait précoce de la glace de mer en coïncidence avec l'apparition printanière du trou d'ozone a provoqué l'augmentation de la photoinhibition au printemps (avec 11,6 ± 2,8 % de la production primaire journalière en moyenne). En conséquence, le changement climatique régional de la WAP a, à la fois, un effet positif et un effet négatif sur la production primaire. Cette étude a également permis de décrire la dynamique de la communauté microbienne marine dans l'archipel de Melchior (dans la WAP) de l'automne au printemps 2006. En raison des conditions environnementales extrêmes, l'abondance et la biomasse de la communauté microbienne étaient faibles durant l'automne et l'hiver et dominées par les petites cellules (< 2 µm) et donc par un réseau trophique microbien. En effet, la biomasse phytoplanctonique était faible durant l'automne et l'hiver (avec une concentration moyenne en chlorophylle a, Chl-a, de 0,3 et 0,13 µg l-1, respectivement). La biomasse phytoplanctonique a augmenté au printemps (avec un maximum de Chl-a de 1,13 µg l-1), mais, en dépit des conditions de croissance favorables, est restée faible et le phytoplancton était toujours dominé par de petites cellules (2-20 µm) et donc par le réseau trophique microbien ou multivore. De plus, la disparition précoce de glace de mer durant le printemps 2006 a exposé les eaux de la WAP à de fortes radiations ultraviolettes B (RUVB, 280-320 nm), qui ont eu un effet négatif sur la communauté microbienne des eaux de surface. Cette étude a également mis en évidence la relation existante entre les échanges CO2 et d'O2 entre l'atmosphère et l'océan dans la WAP et la biomasse, la composition, la production primaire et la respiration de la communauté microbienne. Il existait tout d'abord une relation positive entre la concentration en Chl-a et la proportion de diatomées dans la communauté phytoplanctonique. De plus, il existait une corrélation négative significative entre la Chl-a et le ΔpCO2. La production primaire nette de la communauté (NCP) était principalement contrôlée par la production primaire et était négativement et positivement reliée avec le ΔpCO2 et le pourcentage de saturation de l'O2, respectivement, suggérant que la production primaire joue un rôle majeur dans les échanges de CO2 et d'O2 entre l'atmosphère et l'océan dans la WAP. Par ailleurs, le ΔpCO2 moyen au cours des trois années étudiées était de -20,04 ± 44,3 µatm, menant à un puits de CO2 potentiel durant l'été et l'automne dans la région. Le sud de la WAP était un puits potentiel de CO2 (-43,60 ± 39,06 µatm) durant l'automne alors que le nord de la WAP était principalement une source potentielle de CO2 durant l'été ou l'automne (-4,96 ± 37,6 et 21,71 ± 22,39 µatm, respectivement). Les plus fortes concentrations en Chl-a mesurées dans le sud de la WAP pourraient expliquer cette distribution spatiale. / Regional warming in the western Antarctic Peninsula (WAP), along with the expected decrease in sea-ice cover and the seasonal ozone layer breakdown could modify the composition and the structure of the microbial community. In addition, these environmental changes could modify the potential of the WAP as a CO2 sink. In this context, this thesis aimed at evaluating the combined effects of regional climatic changes on the primary production and the composition and structure of the microbial community in the WAP. In a second time, this thesis aimed at evaluating the role of the microbial community structure, composition, primary production and respiration on air-sea CO2 gas exchanges.First, the variations in sea-ice cover, stratospheric ozone layer thickness and sea surface temperature over the last 30 years (1972-2007) were described. Related to the warming of WAP waters, the retreat of sea-ice was happening earlier each decade in the WAP. The observed changes in these environmental parameters offer a new temporal window for primary production. Indeed, the annual primary production increased from 1997 to 2007, in relation with the sea-ice cover anomaly for the previous winter. In addition, daily primary production was negatively and positively correlated to, respectively, sea-ice cover and sea-water temperature from September to November and from February to March, suggesting that regional warming favoured more primary production during spring and fall. On the contrary, the early retreat of sea-ice in spring, in coincidence with the spring ozone layer breakdown, led to an increase in photoinhibition (with an average of 11.6 ± 2.8 % of the daily primary production being photoinhibited). Therefore, regional climatic changes in the WAP had both a positive and a negative impact on primary production.The microbial community variability was also described in the Melchior Archipelago (in the WAP) from fall to spring 2006. Because of the extreme environmental conditions, the microbial community abundance and biomass were low in fall and winter and the community was dominated by small cells (< 2 µm), hence by a microbial food-web. Indeed, phytoplanktonic biomass was low during fall and winter (with respective chlorophyll a concentration, Chl-a, of 0.3 and 0.13 µg l-1). Phytoplankton biomass increased in spring (with a maximum Chl-a of 1.13 µg l-1) but, despite favourable growth conditions, phytoplankton was still dominated by small cells (2-20 µm), hence by a microbial or multivorous food-web. In addition, the early retreat of sea-ice in the spring 2006 exposed the WAP waters to strong ultraviolet B radiations (UVBR, 280-320 nm) that had a negative impact on the microbial community in surface waters.Finally, the relationship between air-sea CO2 and O2 exchanges in the WAP with the phytoplankton community biomass and composition and with the microbial community primary production and respiration was described. A positive relationship existed between Chl-a and the proportion of diatoms in the phytoplankton community. In addition, a negative relationship existed between Chl-a and ΔpCO2. The net community production (NCP) was mainly controlled by primary production and was negatively and positively related to ΔpCO2 and the %O2 saturation, respectively, suggesting that primary production was the main driver of air-sea CO2 and O2 gas exchanges in the WAP. In addition, the average ΔpCO2 for the summers and falls 2002 to 2004 was -20.04 ± 44.3 µatm, leading to a potential CO2 sink during this period in the WAP. The southern WAP was a potential CO2 sink (-43.60 ± 39.06 µatm) during fall while the northern part of the Peninsula was mainly a potential CO2 source during summer and fall (-4.96 ± 37.6 and 21.71 ± 22.39 µatm, respectively). The higher Chl-a concentrations measured in the southern WAP may explain this spatial distribution.

Dans le contexte actuel du changement climatique, les glaciers arctiques contribuent de manière importante à l’élévation du niveau marin. Parmi eux, les glaciers dits « polythermaux » sont relativement répandus mais leur comportement demeure toujours mal connu. Afin de mieux comprendre la réponse de ces glaciers aux modifications du climat, nous nous somme intéressés au glacier McCall, situé en Alaska arctique, une zone marquée par un réchauffement du climat relativement prononcé.<p>Nous avons utilisé les techniques modernes de radio-écho sondage (radar) et de modélisation numérique, en combinaison avec des observations et mesures de terrain, afin d’identifier les processus physiques responsables de l’évolution de ce glacier ces dernières décennies.<p>Les données radar ont permis de reconstituer la géométrie actuelle du glacier, de distinguer les zones de glace « froide » (dont la température est située sous le point de fusion) des zones de glace « chaude » (température au point de fusion), ainsi que de détecter la présence d’eau à la base du glacier.<p>Ces informations ont été introduites dans un modèle à deux dimensions d’écoulement de la glace, afin de simuler le retrait du glacier depuis le Petit Age de la Glace (fin du 19ème siècle) selon différents scenarios.<p>Les résultats montrent que le modèle est capable de simuler l’évolution du glacier ces dernières décennies de manière réaliste et que le glacier McCall peut-être considéré comme un bon indicateur du changement climatique. Ils démontrent également que le retrait du front du glacier est principalement dû aux perturbations de son bilan de masse, chaque jour plus négatif. Cependant, la percolation et le regel d’une partie de l’eau de fonte sont des processus essentiels pour expliquer le maintien du glacier. Ceux-ci ont pour effet d’ajouter de la glace à l’ensemble du système qui serait autrement perdue par écoulement et drainage. De plus, ils ont paradoxalement pour effet de diminuer la température de la glace et participent donc à ralentir sa perte de masse.<p>En conclusion, la tendance générale au retrait du glacier McCall se confirme pour les années à venir et sa disparition semble inévitable. Cependant, nos résultats suggèrent que cette évolution future pourrait être moins rapide qu’annoncé, en raison de phénomènes complexes de regel d’une partie de l’eau de fonte jouant un rôle « tampon » en contrebalançant les effets directs du réchauffement atmosphérique dans la région.<p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished