O presente trabalho utilizou os marcadores orgânicos moleculares (n-alcanos e alquenonas) para avaliar as mudanças no regime pluvial do continente adjacente e na temperatura da superfície do mar nos últimos 3000 anos na Região da Ria do Mamanguá, localizada no litoral sul do Rio de Janeiro. Foram analisadas também amostras de sedimentos superficiais marinhos para verificar a extensão da influência continental na área de estudo. Os resultados das amostras de sedimento superficial mostraram haver uma maior influência terrestre nas áreas mais internas do Saco do Mamanguá e da Enseada de Parati-Mirim, que recebem do continente a matéria orgânica proveniente da Serra do Mar através dos deságues dos rios e da produção dos manguezais. Já os pontos mais externos encontram-se sob uma maior influência da produtividade marinha da plataforma continental adjacente. Os parâmetros avaliados nos testemunhos permitiram a identificação de períodos com maior ou menor contribuição de matéria orgânica terrestre para a Região da Ria do Mamanguá, indicando assim períodos relativamente mais úmidos ou mais secos, respectivamente. Além disso, foi possível identificar nos dados a presença do evento Little Ice Age, caracterizado como um período mais úmido e com TSM relativamente mais baixa na região da Ria do Mamanguá. / The present study used molecular organic markers (n-alkanes and alkenones) to assess changes in rainfall patterns and in the sea surface temperature over the past 3000 years in the Region of Ria do Mamanguá, located on the southern coast of Rio de Janeiro. Surface sediment samples were also analyzed to verify the extent of the continental influence over the study area. The results of the surface sediment samples revealed a greater terrestrial influence over the innermost areas of the Saco do Mamanguá and Enseada de Parati-Mirim. Both areas receive organic matter from the Serra do Mar through continental runoff and from the mangroves ecosystems. The outermost areas, on the other hand, are under a greater influence of the marine productivity from the continental shelf. The parameters evaluated in sediments cores allowed the identification of periods with greater or lesser contribution from terrestrial organic matter to the Region of Ria do Mamanguá, thus indicating wetter or drier periods, respectively. Furthermore, it was possible to identify the presence of the Little Ice Age event, that was characterized as a period of wetter conditions and with relatively low TSM in the Region of Ria do Mamanguá

L’environnement et la physiologie déterminent les compositions isotopiques du Ca de l’organisme des vertébrés et des mammifères en particulier. Ces constats ont permis de dégager des applications possibles de l’étude des isotopes du Ca, en biologie médicale pour le suivi de l’équilibre osseux chez les mammifères et en (paléo-)écologie pour l’étude des régimes alimentaires actuels et passés des vertébrés. Ces applications sont tributaires d’une meilleure compréhension fondamentale des causes de ces variations. Cette thèse a pour but de déterminer les principales causes de variabilité des compositions isotopiques du Ca chez les mammifères et l’humain. Un protocole d’analyse en solution par MC-ICP-MS est d’abord présenté puis deux méthodes d’échantillonnage sont comparées afin de réaliser des mesures de résolution spatiale accrue dans les tissus minéralisés. L’influence des sources alimentaires de Ca est ensuite discutée. La composition isotopique de l’alimentation humaine est variable du fait des compositions diverses des sources primaires de Ca et dépend particulièrement des proportions de produits laitiers dans l’alimentation. Il est démontré que les transitions nutritionnelles précoces, comme le sevrage du lait maternel, peuvent être tracées par les compositions de l’émail des dents de lait humaines. Les mécanismes des fractionnements isotopiques sont discutés sur la base d’observations chez l’humain et l’animal. Un modèle mathématique permet de dégager des mécanismes expliquant la distribution des isotopes du Ca à travers les tissus et les fluides de l’organisme et met en lumière le rôle prépondérant du rein dans la détermination de la composition isotopique de l’os. / Environment influences the isotope compositions of body Ca and vertebrate physiology affects these compositions in turn. These observations have allowed recognition of possible applications for Ca isotopes, in the field of medical biology, with the assessment of bone mineral balance in human, and in (palaeo-)ecology for the study of past and present day diets in vertebrates. These applications depend on a better fundamental understanding of causes for these variations. This thesis aims at identifying the main mechanisms responsible for variability of Ca isotope compositions in mammals and human. A solution mode analysis protocol was first developed for MC-ICP-MS. Two methods for microsampling of tooth enamel were then compared in order to increase spatial resolution of mineralized tissues analysis. The influence of dietary Ca sources has been discussed. Isotope composition of human diet is variable because of the diversity of Ca primary sources but also due to variations in dairy products proportions in diet. Early dietary transitions, such as weaning, can be studied using the Ca isotope compositions of human deciduous tooth enamel.Based on observations in human and other mammals, the mechanisms responsible for Ca isotope fractionations are discussed. A mathematical model was developed, allowing the identification of some mechanisms responsible for Ca isotope distribution across organism reservoirs, and sheds light on the crucial role of kidney in determination of bone isotope compositions.

Made available in DSpace on 2015-04-20T12:33:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sandra.pdf: 1382678 bytes, checksum: 9fdac74197bce7873c6927728a23b1d8 (MD5) Previous issue date: 2012-07-17 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / After the proven power of evil mercury (Hg) to human health, studies have focused on identifying the sources and pathways describe biogeochemical circulation in the environment. In Brazil, the use of Hg during the amalgamation of gold was considered the main source of contamination; however, today the contribution due to the deforestation and burning of forests has become relevant. In the Amazon, the dynamics of Hg in rivers (Negro, Madeira, Acre and Tapajós) is well known, but not in the floodplain, environments recognized as Hg methylation places and socioeconomic importance. To extend this knowledge we analyzed Hg levels in the biotic and abiotic components of Grate Lake Manacapuru (AM), the bioconcentration factor, the biomagnification potential to fish community, and bioaccumulation for commercial fish species were calculated. The Hg levels between 75.89 to 283.99 ng.g-1, being significantly higher in the flood and the podzolic soils. 64.3% of Hg levels measured in sediments were within the range of observed values to not contaminated Amazonian rivers (<200 ng.g-1), and 35.7% for highly anthropogenic rivers. The Hg levels water samples ranged from 1.7 to 15.2 ng.l-1. Emergent aquatic macrophytes and its fine particulate matter and periphyton presented high total Hg levels. Macroinvertebrate omnivores/detritivores and piscivorous fish associated with aquatic macrophytes recorded the highest Hg levels (226.4 ng.g-1 and 866.3 ng.g-1 respectively). There biomagnification in fish, the average Hg levels ranged from 45.89 to 527.82 ng.g-1, depending on the trophic category. The biomagnification factors were 0.27 for first order consumers, 0.33 for second order and 0.47 in thirth order. There were significant differences in the bioconcentration and total Hg level between the categories of third trophic level and the others. Plagioscion squamosissimus and Calophysus macropterus presentes Hg levels above those permitted by law (500 ng.g-1), and other six species also present risks to human health. The trophic structure of the community defined by the potential biomagnifications (b=0.15 ng.g-1) were 13 trophic categories, and five trophic levels. There were significant differences in total Hg levels of in relation to the trophic level of omnivores, detritivores, herbivores/frugivores, carnivores/ piscivores and carnivores/insectivores, and overlap in Hg levels of various categories, apparently resulting from the trophic plasticity of organisms and ontogenetic factors. In conclusion, the use of soil facilitates the release of Hg, which is carried by leaching into the aquatic environment where it is retained in the sediment. Sediment resuspension and homogenization of the water, facilitates the distribution and methylation of Hg in the lake, increasing the bioavailability to biota and their transfer into the food chain. The aquatic macrophytes and the periphyton community contribute to methylation, distribution and transfer of Hg in food chains. The processes of bioaccumulation in species are linked primarily to diet, but population factors such as age, growth, and fat levels should contribute to the different bioaccumulation factors observed. / Após de o comprovado poder maléfico do mercúrio (Hg) para a saúde humana, estudos focaram em identificar as fontes e em descrever vias biogeoquímicas de circulação no ambiente. No Brasil, o uso do Hg na amalgamação de ouro foi considerado a principal fonte de contaminação, mas o aporte por desmatamento e queima de florestas é relevante. Na Amazônia, a dinâmica do Hg em rios (Negro, Madeira, Acre e Tapajós) é bem conhecida, mas na várzea não, embora se trate de um ambiente de metilação de Hg e de importância socioeconômica. Para ampliar esse conhecimento analisaram-se teores de Hg em componentes abióticos e bióticos no Lago Grande de Manacapuru (AM), calculou-se fator de bioconcentração, potencial de biomagnificação para a comunidade de peixes relacionando teores de Hg com isótopos estáveis de δN15, e bioacumulação. Teores de Hg em solo variaram de 75,8 a 283,9 ng.g-1 sendo maiores durante a enchente e nos solos podzólicos. 64,3% dos teores de Hg em sedimentos estiveram entre valores citados de rios Amazônicos não contaminados (<200 ng.g-1), e 35,7% em rios altamente antropizados. Teores de Hg na água variaram de 1,7 a 15,2 ng.l-1. Macrófitas aquáticas emergentes e seu material particulado fino e perifiton tiveram altos teores Hg total. Macroinvertebrados onívoros/detritívoros e peixes piscívoros associados às macrófitas aquáticas registraram os maiores teores (226,4 ng.g-1, e 866,3 ng.g-1 respectivamente). Houve biomagnificação em peixes, com teores de Hg total médio variando de 45,8 a 527,8 ng.g-1, em função à categoria trófica. A biomagnificação em consumidores primários foi 0,27, em secundários 0,33 e 0,47 em terciários. Houve diferença significativa na bioconcentração e no teor de Hg entre as categorias tróficas do 3º nível trófico e as demais. Plagioscion squamosissimus e Calophysus macropterus apresentaram teores de Hg acima do permitido (500 ng.g-1), e seis outras espécies apresentam riscos para a saúde humana. A estrutura trófica da comunidade íctica definida pelo potencial de biomagnificação (b=0,15 ng.g-1) foi: 13 categorias tróficas e 5 níveis tróficos. Houve diferença significativa nos teores de Hg de onívoros, detritívoros, herbívoros/frugívoros, carnívoros/piscívoros e carnívoros/ insetívoros, de níveis tróficos diferentes, e sobreposição nos teores de Hg de várias categorias tróficas, aparentemente resultante da plasticidade trófica dos organismos e de fatores ontogênicos. Em conclusão, o uso do solo facilita a liberação do Hg, que é transportado pela lixiviação até o ambiente aquático, onde é retido no sedimento. Ressuspensão dos sedimentos e homogeneização da massa de água facilitam a distribuição e metilação do Hg no lago, aumentando sua biodisponibilidade para a biota e transferência na cadeia trófica. Bancos de macrófitas aquáticas e a comunidade perifítica contribuem com a metilação, distribuição e transferência do Hg nas cadeias alimentares. Bioacumulação nas espécies está atrelada principalmente ao regime alimentar, mas idade, crescimento, e teor de gordura contribuem.

La plaine de la Crau (Bouches-du-Rhône, France) renferme une nappe phréatique alluviale qualifiée de « ressource patrimoniale ». Débutée il y a près de 500 ans par la création d’un réseau de canaux, la mise en culture de prairies, est encore aujourd’hui, pratiquée selon une technique d’irrigation traditionnelle par submersion. Provenant d’un autre bassin versant, les eaux d’irrigation ont un effet majeur sur la recharge de la nappe. Néanmoins l’urbanisation progressive du territoire, l’augmentation des prélèvements, et le changement climatique, menacent l’équilibre actuel de la nappe de la Crau. La préservation de cette ressource nécessite donc la production d’un outil de gestion performant prenant en compte la globalité de cet hydro-système, ainsi que sa complexité géométrique et hydrologique. Cette thèse présente une approche originale de modélisation hydrogéologique en estimant à chaque étape les variables et paramètres nécessaires de manière indépendante, réduisant ainsi un problème récurrent d’équifinalité. Constituant donc un outil prospectif fiable, ce nouveau modèle est alimenté par des scénarios réalistes permettant d’observer les impacts du changement climatique, de l’évolution de l’occupation des sols planifiée et de réductions occasionnelles de la dotation en eaux d’irrigation à l’horizon 2030. Sous les effets combinés de ces réductions de la recharge (jusqu’à -19%), la nappe phréatique de la Crau pourrait être soumise à une diminution de sa surface piézométrique allant jusqu’à 2 m entrainant l’assèchement de zones humides rares et protégées. / The Crau plain (Southern France) contains an alluvial aquifer described as a regional "heritage resource". Started nearly 500 years ago by creating a network of canals, the cultivation of grasslands is even today performed using a traditional technique of irrigation by flooding. Derived from another watershed, irrigation water has a major impact on the recharge of the aquifer. Nevertheless, urbanization of the territory, increase of uptakes, and climate change threaten the existing balance of the Crau aquifer. The preservation of this resource therefore requires the production of an efficient management tool accounting for the whole hydro-system in its hydrological and geometric complexity. This thesis presents an original approach of hydrogeological modeling by independently estimating, for each step, the necessary variables and parameters, reducing a recurring problem of equifinality. Providing a reliable forecasting tool, this new model is implemented by realistic scenarios to observe the impacts of climate change, the evolution of the planned land-use, and occasional reductions of irrigation input in 2030. Under the combined effects of these recharge reductions (up to -19%) the water table could be subjected to local decreases up to 2 m, leading to the drying up of rare and protected wetlands.

Le règne d’Henri IV est incontestablement l’un des plus importants de l’histoire de France, et les ouvrages qui ont été consacrés à ce monarque sont innombrables. De plus, la musique a également retenu un grand intérêt parmi les chercheurs, et des études précédentes ont apporté des éléments édifiants concernant plusieurs aspects de la vie musicale durant ce règne, notamment sur les compositeurs en contact avec sa cour (comme Pierre Guédron et Eustache Du Caurroy) et sur les genres les plus populaires à cette époque (les chansons, les airs de cours, et les ballets). Or, une étude historique de la musique à la cour d’Henri IV, comparable à celles qui ont été faites par Christelle Cazaux et Isabelle Handy pour les autres cours françaises du XVIe siècle, restait à faire. L’objet de cette thèse est donc de préciser la place de la musique lors de la célébration des événements politiques et l’identité des musiciens qui travaillaient à la cour d’Henri IV. Elle est présentée en trois parties principales. La première partie est consacrée à l’étude des aspects qui ont contribué au développement de la musique pendant ce règne, dont la place de cet art dans la formation aristocratique et les goûts musicaux personnels de la famille royale. La deuxième partie se concentre sur le fonctionnement des différents corps musicaux de la cour (la Chapelle, la Chambre et l’Écurie). Enfin, une dernière partie évalue le rôle tenu par la musique dans les événements de cour sous Henri IV, comme les mariages, les obsèques et les entrées royales, et elle intègre également un examen de la place de la musique dans les fêtes politiques et dans les entrées des grands personnages en France à cette époque. / The reign of Henry IV is undoubtedly one of the most important in the history of France, and countless works have been devoted to the study of this monarch. In addition, music from this period has also attracted the interest of scholars, and previous studies have shed light on several aspects of musical life during this reign, notably on the composers connected to Henry’s court (like Pierre Guédron and Eustache Du Caurroy) as well as on the most popular genres from this time (chansons, airs de cour and ballets). Nevertheless, a historical study of music at Henry IV’s court, comparable to those already completed by Christelle Cazaux and Isabelle Handy on the courts of other French monarchs during the sixteenth century, remained to be undertaken.The aim of this doctorate is thus to clarify both the place of music during the celebration of political events and the identity of musicians who worked at Henry IV’s court. It is divided into three main sections. The first focuses on aspects which contributed to the development of music during this reign, including the place of music within noble training and the personal musical inclinations of the royal family. The second concentrates on the function of the different musical groups at court (the Chapel, the Chamber and the Stables). Finally, the last section examines the role of music in court events under Henry IV, such as marriages, funeral ceremonies and royal entries, and this section also encompasses a discussion of music’s place in political events and in the entries of important dignitaries in France at this time.

Les Invertébrés de l’épifaune vagile présents dans les herbiers de Magnoliophytes marins ont un rôle essentiel dans le transfert d’énergie des producteurs primaires vers les niveaux trophiques supérieurs. L’objectif de ce travail a été d’analyser la relation entre la complexité de l’herbier et la structure des communautés de l’épifaune vagile, et d’étudier le rôle de ce compartiment dans le fonctionnement des réseaux trophiques des herbiers à Thalassia testudinum. Deux sites d’herbiers ont été comparés, l’un proche de la mangrove côtière et l’autre près de la barrière récifale, au cours de deux saisons. L’utilisation de différentes sources trophiques par les Invertébrés a été montrée en utilisant les méthodes des isotopes stables du carbone et de l’azote et de la composition en acides gras. L’herbier côtier, qui présente une structure complexe du fait de ses longues feuilles, de sa litière abondante et de sa forte charge en épiphytes, abrite une faune abondante et diversifiée de Crustacés. La préférence alimentaire de ces Invertébrés pour les micro-algues et les fines particules détritiques favorise la contribution du biofilm au réseau trophique de l’herbier côtier. L’herbier du large, moins complexe, abrite une communauté d’Invertébrés dominée par les Gastéropodes Cerithiidae. La limitation de la disponibilité en nourriture existant dans cet herbier explique la contribution plus élevée de la litière et des feuilles vivantes de Thalassia au réseau trophique par rapport à l’herbier côtier. Le couplage de l’analyse des isotopes stables à celle des contenus stomacaux réalisé sur les poissons a montré le rôle essentiel des Crevettes en tant que proies. L’herbier côtier, qui présente des ressources en nourriture plus abondantes et diversifiées, assure mieux son rôle de « nurserie » pour les juvéniles de poissons que l’herbier du large. / In seagrass beds, vagile epifauna plays a major role in the energy transfer from primary producers to higher trophic levels. The main aim of the work was to examine the relationship between the seagrass complexity and the vagile epifauna community structure, and to study the role of this compartment within the food web of Thalassia testudinum seagrass beds. Two seagrass sites were compared, one near the coastal mangrove and another one near the barrier reef, during two seasons. Trophic resources used by primary consumers were assessed by combining stable isotopes analysis and fatty acid compositions. The coastal seagrass bed is complex due to its long leaves and its great biomass of litter and epiphytes. It shelters a great abundance and diversity of Crustaceans. The feeding preference of them for micro-algae and detrital particles promotes biofilm contribution to food web of the coastal seagrass bed. The seagrass bed located seawards, lesser complex, harbors an Invertebrate community dominated by the Gastropods Cerithiidae. The reduced food availability in that seagrass bed explains the higher contribution of litter and Thalassia leaves to that food web compared to the coastal seagrass bed. By coupling stable isotopes and stomach contents analyses, it was possible to highlight the major role of shrimps in the feeding diet of fishes. The coastal seagrass bed, where the trophic resources are more abundant and diverse, better plays its role of nursery for juveniles fishes than the seaward seagrass bed.

Les récifs coralliens de Nouvelle-Calédonie constituent un « hot-spot » de biodiversité marine et sont classés au patrimoine mondial de l’Unesco depuis 2008. Ces récifs sont dans un bon état général, mais ils sont soumis à des pressions anthropiques de plus en plus intenses, engendrées par un développement industriel (mines de nickel) et urbain croissant.Mieux comprendre le fonctionnement des écosystèmes lagonaires calédoniens est donc devenu un enjeu majeur. Ce travail s’inscrit dans cette démarche, avec pour objectifs principaux : (1) de reconstruire l’architecture des réseaux trophiques de ces écosystèmes (méthode des isotopes stables), (2) de déterminer leurs niveaux de contamination en éléments traces métalliques et en polluants organiques, et (3) de décrire l’intégration et le cheminement de certains de ces contaminants en leur sein. L’étude des écosystèmes récifo-lagonaires et de leurs réseaux trophiques a été réalisée au travers du prisme de prédateurs méconnus de hauts rangs trophiques : les poissons anguilliformes (murènes, congres et poissons-serpents). Pour ce faire, différentes sources de matière organique (MO) et divers consommateurs, parmi lesquels les poissons anguilliformes, ont été prélevés dans plusieurs sites répartis sur un gradient côte-large et provenant de deux zones du lagon sud.Quatre réseaux trophiques ont été identifiés au cours de ce travail. La voie benthique basée sur la MO du turf algal est la voie trophique majeure, commune à tous les poissons anguilliformes. L’utilisation complémentaire de la voie benthique sédimentaire et de la voie « pélagique lagonaire », est également mise en évidence avec une importance variable selon les espèces. En revanche, la MO provenant des phanérogames marines n’est intégrée qu’indirectement, par le biais de la voie détritique. Les différentes espèces d’anguilliformes appartiennent donc à des réseaux trophiques en partie divergents selon leur habitat (substrat dur ou meuble) et leur régime alimentaire (micro-, macrocarnivore ou piscivore). Ces prédateurs de hauts niveaux trophiques, consommant principalement des crustacés et des poissons mais également occasionnellement des annélides polychètes et des céphalopodes, se révèlent pour la plupart opportunistes. Une compétition entre certaines espèces est soulignée par le recouvrement de leurs niches trophiques. Les sources de MO et les consommateurs récifaux du lagon calédonien accumulent des concentrations modérées à fortes en éléments traces d’origine agricole, urbaine et minière. La bioaccumulation dépend des propriétés physico-chimiques du contaminant lui-même et des caractéristiques propres à l’organisme (taille, habitat, régime alimentaire, etc.). Ainsi, les contaminants sont répartis différemment entre les compartiments, et seuls Hg et As sont bioamplifiés le long des réseaux trophiques. Une contamination du lagon par les polluants organiques est également soulignée. Bien que les concentrations mesurées chez les poissons anguilliformes restent relativement faibles, l’étendue spatiale de cette contamination, ainsi que la détection de pesticides très toxiques dont l’utilisation est interdite (DDT), attestent de la nécessité à considérer cette pollution avec attention. Toutes ces considérations renforcent l’importance de mener un suivi à long terme des contaminations d’origines diverses en relation avec le fonctionnement trophique des systèmes récifo-lagonaires. / New Caledonian coral reefs constitute a « hot spot » of marine biodiversity and were registered World Heritage by UNESCO in 2008. These reefs are in good health, but they are subject to intense anthropic threats, induced by the increase of industrial (nickel mining) and urban development. A better understanding of the functioning of the Caledonian coral reefs has become a major issue. This work is part of this approach, with as main goals to: (1) reconstruct the architecture of food webs of these ecosystems (stable isotope method), (2) determine their contamination levels in metallic and organic contaminants and (3) describe integration and pathways of some of these contaminants through the food webs. The description of ecosystems and their food webs was carried out by the study of unknown predators: the anguilliform fish (moray, conger and snake eels). Different sources of organic matter (OM) and consumers, including anguilliform fish, were sampled in several sites distributed over a coast to barrier reef gradient within two areas of the south lagoon. Four food webs were identified. The benthic pathway based on the algal turf OM is the main food web, common to all anguilliform fish. The complementary use of benthic sedimentary (SOM) and “lagoon pelagic” (POM) food webs, is also highlighted with variable importance according to species. In addition, OM from seagrasses is included indirectly by the detrital pathway. The numerous anguilliform fish species belong to diverse food webs in part, depending on their habitat (hard and/or soft bottom) and their diet (micro/macro carnivores or piscivores). These predators of high trophic level, consuming mainly crustaceans and fish but also more occasionally annelids and cephalopods, are mostly opportunistic. A competition between some species is underlined by the overlap of their trophic niches. Sources of OM and consumers of the Caledonian coral reefs accumulate moderate to strong concentrations of trace elements issued from agricultural, urban and mining origins. Bioaccumulation depends on both physical and chemical properties of the contaminant and the organism’s own characteristics (size, habitat, diet, etc.). So, contaminants are distributed differently between compartments and only Hg and As are biomagnified along food webs. Contamination of the lagoon by organic pollutants is also pointed out. Even if concentrations measured in anguilliform fish are rather low, widespread contamination, plus the detection of toxic and forbidden pesticides (DDT), confirm the necessity to include this pollution in further studies. All these considerations reinforce the importance of setting up a long-term tracking system of contamination from diverse origins, linked with the trophic functioning of food webs.

L'aquifère des basaltes du Dalha de la région de Dikhil, au Sud de la République de Djibouti, a fait l'objet d'une étude basée sur une approche pluridisciplinaire (hydrochimique, isotopique, hydrodynamique, modélisation 2D des écoulements) afin de comprendre le fonctionnement de ce système aquifère dans le cadre d'une gestion de ressources en eaux.L'étude hydrochimique a permis de mettre en évidence, d'une part, les processus d'acquisition de la minéralisation des eaux suivant les principales directions d'écoulement, et d'autre part, des faciès hydrochimiques complexes sur la base de la dominance respective des cations et anions. Trois faciès hydrochimiques sont prédominants, à savoir : Na-SO4-HCO3 représentant les eaux à minéralisation modérée, Na-HCO3-SO4 caractéristique des eaux à faible minéralisation et Na-Mg-Cl-SO4 qui correspond aux eaux à forte minéralisation et circulant principalement dans les aquifères des basaltes du Dalha et stratoïdes. Les résultats de l'analyse des isotopes stables de l'environnement (d18O et d2H) sont en parfait accord avec ceux issus de l'hydrochimie, et indiquent que les eaux souterraines de la zone d'étude sont d'origine météorique.D'un point de vue hydrogéologique, les résultats des pompages d'essais exécutés sur les forages captant l'aquifère du Dalha et l'aquifère stratoïde, ont révélé le fort degré d'hétérogénéité des ces aquifères.Le modèle numérique d'écoulement bidimensionnel de l'aquifère des basaltes de Dalha, en régime permanent, a confirmé l'hétérogénéité de l'aquifère mis en évidence par les pompages d'essais et a permis d'établir un bilan de flux qui indique que l'exploitation de l'aquifère a atteint une limite critique / The Dalha basalts aquifer of the region of Dikhil, in the South West of the Republic of Djibouti, was the object of a study based on a multidisciplinary approach (hydrochemical, isotopic, hydrodynamics, groundwater modeling) to understand the functioning of this aquifer system within the framework of a sustainable management of its water resources.The hydrochemical study pointed out, on one hand, the processes of mineralization along the main water flow directions, and on the other hand, complex hydrochemical facies on the basis of the respective dominance of cations and anions. Three hydrochemical facies are dominant, namely: Na-SO4-HCO3 representing waters with moderate mineralization, Na-HCO3-SO4 facies characteristic of waters with low mineralization and Na-Mg-Cl-SO4 which corresponds to waters with strong mineralization and circulating mainly in Dalha and stratiform basalts aquifers. Results of environmental stable isotopes (18O and 2H) are in perfect agreement with those of hydrochemistry, and indicate that groundwater in the study area are of meteoric origin. In hydrogeological point of view, the results of pumping tests performed on wells capturing these aquifers, revealed the high degree of heterogeneity of these aquifers.The numerical groundwater modeling of Dalha basalts aquifer performed in steady state has confirmed the heterogeneity of the aquifer highlighted by pumping tests and helped to establish a water balance which indicates that the exploitation of the aquifer has reached a critical limit beyond which overexploitation may induce an irremediable degradation of the resource.

Cette thèse de Doctorat examine le réseau trophique estuarien lié aux herbiers à zostères, Zostera noltii et quantifie le rôle trophique des consommateurs de la macrofaune benthique, dans deux zones intertidales de l’estuaire du Mondego, à différentes périodes de 1993 à 2008. Elle s’intéresse spécifiquement (i) à l’incorporation de l’azote issu des activités humaines, en considérant l’assimilation d’azote comme un indicateur de l’eutrophication et (ii) au rôle des zostères dans le réseau trophique benthique. Six modèles ont été développés afin d’analyser les effets, (i) d’un enrichissement en nutriments, (ii) des mesures de mitigation, et (iii) d’une inondation centennale, sur les propriétés du réseau trophique benthique estuarien. La présence de Z. noltii change peu la structure du réseau trophique planctonique, soutenu en partie par la matière organique particulaire et supporte principalement des poissons comme prédateurs. Les autres consommateurs montrent une grande variabilité de signature isotopique, ce qui suggère qu’ils peuvent changer de régime alimentaire en fonction des changements de l’environnement. En revanche, les δ13C et δ15N des producteurs et consommateurs de l’estuaire du Mondego montrent très peu de variation saisonnière, malgré une saisonnalité météorologique marquée, ainsi qu’une forte variation saisonnière des paramètres de la colonne d’eau (apports en sels nutritifs et concentration en chlorophylle a). Les modèles à l’état stable montrent enfin que la structure trophique de la communauté benthique de l’estuaire du Mondego est affectée différemment par chacun des évènements particuliers étudiés. / This dissertation examines the estuarine food web related to the eelgrass Zostera noltii and quantifies the ecological trophic role of benthic macrofauna consumers, in intertidal areas of the Mondego estuary, covering different time periods from 1993 to 2008. It specifically focuses (i) on the incorporation of the nitrogen derived from human activities, considering the N uptake as an eutrophication index, and (ii) on the role of the eelgrass in the benthic food web. In addition, six mass-balanced models were developed to assess the effects of (i) a period of nutrient enrichment, (ii) the implementation of mitigation measures, and (iii) a centenary flood, on the benthic estuarine food web properties.

L'étude de l'écologie alimentaire des organismes ainsi que l'étude de la structure et du fonctionnement des réseaux trophiques, principale caractéristique de l'organisation des écosystèmes, ne sont pas aisées en environnement marin. Des méthodes indirectes d'étude ont donc été développées récemment, telles que l'utilisation de « traceurs écologiques » qui sont des paramètres (bio)chimiques mesurés dans les tissus biologiques des organismes. Sur la base du postulat « je suis ce que je mange », les traceurs écologiques constituent des indicateurs relativement fiables du niveau trophique des organismes et/ou de leur zone d'alimentation. Dans un premier temps, l'importance de certains facteurs de variations biologiques et environnementaux des traceurs isotopiques et métalliques (mercure Hg et cadmium Cd) a été étudiée dans le Golfe de Gascogne. Dans un tel environnement marin ouvert, supportant une grande diversité biologique et subissant diverses influences, notre hypothèse de travail était effectivement que les sources de variations sont nombreuses. Cette thèse a ainsi mis en évidence qu’il était nécessaire d’intégrer différents facteurs de variations pour utiliser ces traceurs écologiques dans ce type d'écosystème, tels que le changement de la ligne de base sur un gradient côte-large pour un calcul pertinent des positions trophiques. Dans un second temps, ces outils ont été directement appliqués pour l'étude de l'écologie alimentaire de quelques espèces d'intérêt commercial, telles que la sardine, l'anchois et le bar. Ils ont ainsi révélé une relative spécialisation de la sardine sur certaines proies mésozooplanctoniques, alors que l'anchois montre d’une part une plasticité trophique plus importante sur ce compartiment planctonique, et d’autre part une plus grande flexibilité en termes de zones d'alimentation. Dans le car du bar, dont l'écologie alimentaire était jusqu'à présent très peu connue en dehors des zones côtières, le couplage des données isotopiques (révélant des informations sur le régime alimentaire sur le moyen à long terme) avec des données de contenus stomacaux (révélant des informations sur le court terme) a permis de mettre en évidence la sélectivité des individus de bars adultes sur les petits poissons pélagiques à forte valeur énergétique, lorsque ce prédateur fréquente les eaux du large. Enfin, ces traceurs écologiques ont été utilisés pour affiner la compréhension de la structure et du fonctionnement des réseaux trophiques dans le Golfe de Gascogne, et le comportement de certains contaminants tels que le Hg dans ces réseaux. Plus de 140 espèces provenant des différents réseaux trophiques de cet écosystème ont ainsi été analysées en isotopie, et 120 espèces pour leurs concentrations de Hg dans le muscle. Les traceurs isotopiques en particulier ont révélé que dans cet écosystème : 1) les mammifères marins sont un compartiment structurant des réseaux trophiques ; 2) les chaînes alimentaires sont relativement courtes ; 3) les chaînes alimentaires et les relations trophiques sont fortement organisées en "réseau" ; 4) le degré d'omnivorie est plutôt moyen dans l'écosystème, avec une tendance à l'augmentation chez les niveaux trophiques supérieurs. Ce travail de thèse a également mis en évidence une contamination en Hg plus importante dans le muscle des espèces provenant des habitats profonds du Golfe de Gascogne. Dans un contexte de besoin d'outils de suivi de l'état écologique des écosystèmes marins, et des espèces composant les réseaux trophiques en présence, cette thèse a finalement démontré tout l'intérêt d'utiliser les traceurs écologiques tant à des fins de recherches fondamentales qu'à des fins appliquées en écologie marine. / The study of organisms' trophic ecology and those of food webs' structure and functioning are not easy in marine environments, while it is an essential characteristic of ecosystems' organisation. Thus, the use of indirect methods such as « ecological tracers » has dramatically increased recently. These methods consist in measuring (bio)chemical parameters in biological tissues of organisms. Based on the assumption « you are what you eat », ecological tracers constitute reliable indicators of the trophic position and/or of the feeding zone of organisms. First, the importance of some biological and environmental factors of variations on isotopic signatures and metal concentrations (mercury Hg and cadmium Cd) was examined in the Bay of Biscay. Indeed, in such an open marine ecosystem supporting a high biological diversity and undergoing various oceanic and terrigenous influences, we hypothesized that sources of variations are numerous. This work highlighted that different biological and environmental factors of variations have to be taken into account to use these ecological tracers in this type of ecosystem. For instance, we evidenced a change in the baseline along the inshore-offshore gradient that can considerably bias calculations of trophic positions from stable isotopes values, if it is not considered. Secondly, the isotopic tool in particular has been applied to study the trophic ecology of some commercially important species, such as sardine, anchovy and sea bass. Isotopic signatures revealed a relative specialisation of sardine on some mesozooplanktonic prey. On the contrary, anchovy showed a relative trophic plasticity on this type of prey, and a greater flexibility in terms of feeding zones. As for sea bass, the combination of isotopic data (giving an information on diet on the long term) and stomach contents data (giving an information on diet on the short term) highlighted the selectivity of adult individuals on small pelagic fish of high energy content, when foraging in offshore waters. Finally, ecological tracers were used to refine the understanding of food webs' structure and functioning in the Bay of Biscay, as well as Hg behaviour in these food webs. More than 140 species from the different food webs of this ecosystem have been analysed for their isotopic signature, and 120 species for muscle Hg concentrations. Isotopic data in particular revealed that in this ecosystem: 1) marine mammals are a structuring component of food webs; 2) food chains are relatively short; 3) food chains and trophic relationships are strongly "food web like" organised; 3) the degree of omnivory is intermediate in this ecosystem, with a slight trend to increase with increasing trophic position. This work also highlighted an enhanced bioaccumulation of Hg in the muscle of deep-sea fauna from the Bay of Biscay. In the context of the need for tools to monitor the environmental status of marine ecosystems, and of species that structure food webs, this work finally demonstrated the great interest of using ecological tracers for both fundamental and applied marine ecological research.