La sécheresse géotechnique est à l'origine de nombreux désordres urbains dans la régio n d'Ile-de-France. La présence d'argiles continentales Eocène-Oligocène aux propriétés gonflantes parmi les dépôts actuels les plus récents de la série géologique du Bassin Parisien entraîne, sous l'influence des contrastes climatiques liés à des évènements climatiques " extrêmes " (alternances sécheresse et période humide) des variations importantes du volume des sols. Les variations sont susceptibles d'induire des déplacements de la surface du sol qui affecte le bâti. Deux méthodes d'interférométrie radar y sont appliquées afin de suivre ces déplacements relatifs au cours du temps : si la méthode différentielle (DINSAR), qui permet de mesurer les déplacements de la surface du sol à partir de deux images radar acquises à des dates différentes se révèle peu performante sur l'Est du Bassin de Paris devant la faible cohérence de l'habitat pavillonnaire individuel, la seconde méthode, la technique de suivi des réflecteurs permanents, appelé Persistant Scatterer Interferometry ( PSI) permet de décrire précisément dans le temps les déplacements absolus de points à forte rétrodiffusion radar par la localisation, la caractérisation et la quantification des déplacements de la surface du sol à partir d'un grand nombre d'images radar à ouverture de synthèse (RSO). Des déformations liées au RGA observées sur les profils de pavillons sinistrés ont été mise en évidence et corrélé avec les périodes de sécheresse. Cette méthode présente un fort potentiel pour l'étude du risque naturel sécheresse géotechnique tout particulièrement sur l'Est du Bassin de Paris affecté lors des dernières périodes de sécheresses dans un contexte de changement climatique mondiale

La sécheresse géotechnique est à l'origine de nombreux désordres urbains dans la régio n d'Ile-de-France. La présence d'argiles continentales Eocène-Oligocène aux propriétés gonflantes parmi les dépôts actuels les plus récents de la série géologique du Bassin Parisien entraîne, sous l'influence des contrastes climatiques liés à des évènements climatiques « extrêmes » (alternances sécheresse et période humide) des variations importantes du volume des sols. Les variations sont susceptibles d'induire des déplacements de la surface du sol qui affecte le bâti. Deux méthodes d'interférométrie radar y sont appliquées afin de suivre ces déplacements relatifs au cours du temps : si la méthode différentielle (DINSAR), qui permet de mesurer les déplacements de la surface du sol à partir de deux images radar acquises à des dates différentes se révèle peu performante sur l'Est du Bassin de Paris devant la faible cohérence de l'habitat pavillonnaire individuel, la seconde méthode, la technique de suivi des réflecteurs permanents, appelé Persistant Scatterer Interferometry ( PSI) permet de décrire précisément dans le temps les déplacements absolus de points à forte rétrodiffusion radar par la localisation, la caractérisation et la quantification des déplacements de la surface du sol à partir d'un grand nombre d'images radar à ouverture de synthèse (RSO). Des déformations liées au RGA observées sur les profils de pavillons sinistrés ont été mise en évidence et corrélé avec les périodes de sécheresse. Cette méthode présente un fort potentiel pour l'étude du risque naturel sécheresse géotechnique tout particulièrement sur l'Est du Bassin de Paris affecté lors des dernières périodes de sécheresses dans un contexte de changement climatique mondiale / Swelling soils may induce, under various climatic conditions such as drought or humid periods, surface displacements that affect small houses and buildings. The aim of this PhD work is to monitor through new interferometric methods those small displacements. Radar differential interferometry (DINSAR) method which enables one to map surface displacements from two radar images acquired on a specific area gives poor results in the east of the Paris Basin highly affected by the dryness hazards. It contrasts with Persistent Scatterer Interferometry (PSI) revealing precisely the seasonal behaviour of the displacements above swelling soils from a huge amount of radar images. Dryness events are correlated with swellings soils effects on damaged buildings thanks to the PSI profiles interpretation. This new application presents high potential to better understand the geologic processes and the natural hazard induced by swelling soils

Are decision-makers, and public ones in particular, considering the spatial characteristics of territories when they are making decisions? Which elements should be included in computer-based systems supporting such decisions? These two questions summarise the issues geographic information system scientists are addressing. They also constitute the starting point of this investigation on the theme of errors and uncertainty in spatial decision support systems. While decision theories, methodologies and techniques abound, none are peculiar to spatial issues. At best, they are using spatial data and in a few cases they are applied to helping solve spatial problems. It has been recognised that spatial data need distinct management systems. Should it be the same for spatial decisions? By postulating that spatial decision is a specific field requiring its own treatise, this author initiates an original reflexion. Following a holistic approach, this theoretical work develops a conceptual decision model: the 'decisional fountain'. This model gives a coherent and integrated view on the various fields of decision-making. Based on the postulate and on the model developed, several theories and techniques are revisited in a truly spatial perspective. The ontology of spatial decision has been enriched by a variety of experiences. Dealing with drought at the European level, allocating water resources from the field scale to the country scale, regional spatial planning, performing strategic environmental assessment, conceptualising the parking of a vehicle, developing the spatial abilities of children, all have fed this conceptual research. Some of them are illustrating this manuscript. Taking a spatial information science perspective, this manuscript leads you towards a 'spatial decision' theory.

Dans le sud-ouest mauritanien, la fragilité du milieu naturel, liée aux phénomènes de désertification, est perçue comme une contrainte majeure. L'intensité de la grande sécheresse sahélienne des décennies 70 et 80, conjuguée à une exploitation humaine excessive du milieu, a entrainé l'exacerbation des phénomènes d'érosion qui ont provoqué une dégradation continue, voire irréversible du potentiel biologique productif. Malgré une amélioration des conditions pluviométriques depuis le début des années 90, ce problème écologique reste préoccupant et constitue une entrave à la conservation des ressources naturelles et un frein au développement durable. Cette étude s'intéresse à la caractérisation de la désertification dans le sud-ouest de la Mauritanie par lanalyse des processus morphodynamiques, qui traduisent mieux la réponse environnementale aux changements climatiques et aux pressions anthropiques. Pour ce faire, nous nous sommes basés sur une approche méthodologique multisource et une analyse spatio-temporelle intégrant plusieurs indicateurs, qui nous ont permis dévaluer létat de ce phénomène. Cela suppose lexploitation des données climatiques et de télédétection, en modes synchronique et diachronique, pour l'individualisation des zones à risque et le monitoring de lévolution des processus en cours. L'analyse des données hydroclimatiques montre une grande variabilité saisonnière et interannuelle des précipitations et des débits. On note également que, malgré une amélioration récente de la pluviométrie, lérosion éolienne est devenue un élément essentiel de la dynamique morphogénétique dans le secteur étudié. Les traitements appliqués aux données télédétectées ont mis en évidence les changements qui ont affecté le secteur étudié et les caractéristiques morphologiques et morphodynamiques des systèmes dunaires. L'étude diachronique par les photographies aériennes et satellitales nous a permis de faire des mesures de surfaces de la couverture du sol, entre les différentes prises de vues (par digitalisation et seuillage). On note que les dunes ogoliennes, qui étaient fixées par la végétation, ont été ravivées et remises en mouvement. Le taux d'occupation de la végétation est passé de 16 à 4% de la zone entre 1954 et 2003. La mise en valeur de la vallée du Sénégal par les aménagements hydroagricoles a modifié le régime du fleuve et l'affectation du sol : les rizières ont remplacé, dans certains cas, les forêts-galeries. Les traitements informatiques des images satellitales optiques à différentes dates et de différents capteurs (calcul de divers indices de changement, classifications, filtrages) ont mis en évidence une dégradation généralisée des ensembles dunaires et une exacerbation de lactivité morphogénétique. Celle-ci a occasionné des modifications dans le modelé dunaire, au niveau des sommets de dunes notamment. On observe l'apparition de sifs orientés N-S (obliques par rapport aux dunes ogoliennes) mais aussi une multiplication et une migration des crêtes vives dont lagencement transforme les cordons dunaires en dunes longitudinales complexes. Par ailleurs, le traitement interférométrique des données radar ERS se révèle très intéressant pour le suivi de la dynamique de la surface des sols. Lévolution temporelle de la cohérence (en 24h et en 105 jours) indique que la majeure partie de la zone détude est composée de sables vifs qui participent à lédification des nouvelles formes dunaires et qui sont, en général, situés à proximité des installations humaines, autour desquelles apparaissent des auréoles de dénudation. En outre, l'étude sédimentologique indique une augmentation de la taille moyenne des grains, suite à une compétence accrue du vent, et l'observation sur le terrain montre de nouvelles manifestations de l'érosion mécanique, liées à la déflation et au ravinement. Les différents résultats obtenus lors de cette analyse multisource soulignent une intense dégradation des écosystèmes dont la restauration risque d'être lente et nécessiterait, dans certains cas, des mesures de conservation. Les processus morphodynamiques consécutifs ou inhérents à la désertification représentent ainsi un sérieux défi qui aggrave létat de dégradation des milieux dans les zones arides et semi-arides.

Faidherbia albida (Del.) A. Chev. (syn. Acacia albida, Del.) est un arbre a usages multiples de la famille des légumineuses, très répandu en Afrique. Sa stratégie face à la sécheresse apparaît très originale : il est présent en zone semi-aride mais sa phénologie est inversée par rapport aux pluies : il débourre en fin de saison des pluies, fructifie et croît en cours de saison sèche, puis perd ses feuilles au début de la nouvelle saison des pluies. Son fonctionnement hydrique est très peu connu. Nous avons mené des suivis saisonniers du fonctionnement hydrique d'arbres adultes en parc agroforestier (Burkina Faso, Afrique de l'Ouest ; 920 mm de pluies). Le potentiel hydrique de base est reste élevé tout au long de la saison sèche, indiquant que les arbres accédaient en permanence à des horizons de sol très bien pourvus en eau. Les racines descendaient jusqu'au voisinage de la nappe (-7 à -15 m selon les sites). La teneur isotopique en oxygène de l'eau du sol, de la nappe et de la sève brute indiquait que les arbres absorbaient essentiellement au voisinage de la nappe, sauf au moment des pluies, où ils opéraient un basculement vers la surface. Les arbres transpiraient intensément, notamment au début de la saison sèche (environ 400 l/jour pour un arbre de 65 cm de diamètre, mesuré par une méthode de flux de sève). Mais la densité des tiges était faible, et la transpiration annuelle de la composante arbre des parcelles est restée inférieure à 5 % des pluies. En cours de saison sèche, la contrainte hydrique édaphique a augmenté modérément (légère diminution des potentiels hydriques de base, réduction de 50 % de la conductance hydraulique totale spécifique sol-feuilles). Les composantes édaphique et atmosphérique de la contrainte hydrique ont probablement contribué à la fermeture des stomates en cours de saison sèche. Nous avons suivi les variations de l'efficience intrinsèque d'utilisation de l'eau (rapport de l'assimilation nette à la conductance stomatique, A/g) à l'aide de la composition isotopique en carbone des feuilles. A/g a diminué en cours de saison sèche malgré la fermeture de stomates. La capacité photosynthétique a donc pu être affectée, et nous avons recherché une cause nutritionnelle. La teneur en azote foliaire a effectivement chuté de 50 % en cours de saison sèche : F. albida n'absorbait et ne fixait probablement l'azote que dans une étroite " fenêtre " correspondant à l'initiation foliaire, lorsque les horizons de surface sont encore humectés et que l'azote de surface reste mobilisable. La croissance radiale s'est arrêtée précocement en cours de saison sèche, avant la chute des feuilles : elle était peut-être aussi tributaire de la réduction de la capacité photosynthétique. La chute des feuilles a commencé après les nouvelles pluies, elle serait donc indépendante de la sécheresse édaphique : en revanche, l'étroite " fenêtre " d'assimilation et de fixation prédisposerait à la sénescence des feuilles en cours de saison sèche, et pourrait expliquer leur abscission. La stratégie d'utilisation de l'eau de juvéniles qui n'ont pas encore atteint la nappe est certainement très critique, et pourrait expliquer pourquoi certaines provenances à croissance rapide montrent de faibles taux de survie dans les essais pratiqués en zone sèche. Nous avons utilisé des provenances panafricaines à croissance initiale contrastée pour décrire la diversité des caractères écophysiologiques de F. albida au stade jeune plant. Nous avons testé les facteurs : provenance, disponibilité en eau du sol et site expérimental (en serre à Nancy-France ou en pépinière à Ouagadougou-Burkina Faso), facteurs qui sont susceptibles d'affecter I'effïcience d'utilisation de l'eau intégrée (W : rapport biomasse sèche produite sur eau consommée). La fixation de l'azote peut également moduler W, en jouant soit sur A, soit sur l'allocation de carbone pour la symbiose. La fixation de l'azote a été estimée par l'abondance naturelle de l'azote 15, et modulée par l'apport de phosphore. Les provenances vigoureuses présentaient une surface foliaire et une transpiration plus importantes et investissaient moins dans la croissance racinaire. Les écarts de vigueur entre provenances étaient très réduits sur le site plus contraignant de Ouagadougou : les provenances vigoureuses perdaient une grande partie de leur avantage de croissance initiale, montrant une moindre rusticité. Ces éléments semblent essentiels pour interpréter leur médiocre survie en zone sèche. Les différences inter-provenances de W, A/g et de discrimination isotopique du carbone, étaient significatives mais modérées. A/g était meilleur pour les provenances les plus vigoureuses, un fait confirmé par la discrimination isotopique du carbone. Mais la relation entre W et la discrimination isotopique du carbone différait entre provenances, probablement en raison de différences dans les processus non-photosynthétiques. Les provenances vigoureuses, qui fixaient davantage d'azote, présentaient des valeurs de W plus faibles pour une même valeur de la discrimination isotopique du carbone. Des pertes de carbone, liées peut-être aux exigences de la symbiose pourraient expliquer ceci. La relation entre W et la discrimination isotopique du carbone, testée sur les deux sites, différait principalement à cause des différences de déficit de saturation de l'air. La relation entre A/g et la discrimination isotopique du carbone semblait conservée au contraire. Nous en concluons qu'il existait un lien étroit entre A/g et la discrimination isotopique du carbone, démontrant la pertinence de l'utilisation du carbone 13 sur le terrain pour estimer A/g, mais pas W. Faidherbia albida apparaît en définitive comme une espéce phréatophyte à l'état adulte, ce qui I'affranchit relativement de la contrainte hydrique édaphique. Son débourrement très tardif a peu d'impact sur son fonctionnement hydrique, mais affecte grandement la nutrition, et probablement la photosynthèse et la croissance. Au stade juvénile, les stomates se ferment très rapidement en réponse à une sécheresse édaphique modérée, montrant une stratégie " d'évitement " de la sécheresse. Nous concluons que F. albida représente un excellent modèle végétal pour l'étude de l'impact de la sécheresse à différents stades physiologiques. (Résumé d'auteur)