L'Amazonie brésilienne a connu une importante et rapide modification de l'exploitation de sa forêt dans les 40 dernières années. La région du fleuve Tapajós dans l'état du Pará est un front majeur de colonisation et connaît des taux de déboisement de grande ampleur. Les superficies forestières sont réduites, de même que morcelées par la pratique de l'agriculture sur brûlis. La dégradation de l'environnement se traduit par certains problèmes de santé humaine, notamment l'exposition au mercure (Hg) par la consommation abondante de poissons. Les activités anthropiques en bordure du fleuve accentuent l'érosion des sols et libèrent le Hg naturellement présent dans les sols. Du côté aquatique, des concentrations importantes de Hg sont enregistrées dans les poissons et dans les sédiments. Comme la matière organique terrigène (MOT) est un substrat de transport de ce métal, la connaissance des mouvements de MOT peut s'avérer un outil précieux dans la compréhension de la dynamique de ce polluant diffus affectant la santé humaine et celle des écosystèmes. Afin de comprendre le devenir de la MOT depuis le milieu terrestre jusque dans le milieu aquatique et ce en fonction de l'utilisation du territoire, les biomarqueurs de la lignine ont été employés comme traceurs. Une première étape de recherche a été de décrire la MOT en fonction de la composition en phénols de la lignine par l'étude d'échantillons de végétaux dominants et d'échantillons de différents horizons de sol pour chaque utilisation du territoire (forêt, jachère, agriculture pâturage). De nouveaux indicateurs de milieux boisés et déboisés ont pu être définis de même que des indicateurs propres au milieu tropical amazonien. Dans un deuxième temps, les connaissances sur la nature et la quantité de MOT ont été combinées à celles de la MOT du milieu aquatique. Pour ce faire, des échantillons de matière particulaire en suspension et de sédiments récoltés dans trois bassins versants ont été analysés. En combinant les analyses de biomarqueurs avec des systèmes d'information géographique (SIG) pour analyser les caractéristiques des bassins versants et avec la datation des carottes de sédiments, il a été possible de dresser un portrait des transferts de MOT en fonction du temps et en fonction des bassins versants. Principalement, il y a plus d'apports de MOT au système aquatique dans les sédiments récents, peu importe le bassin versant. La nature de cette matière organique correspond à la signature ligneuse des pâturages, démontrant l'influence des milieux déboisés sur le milieu aquatique. La datation des carottes a permis l'association de la vague de déboisement aux changements récents des quantités et qualités de MOT retrouvée dans le milieu aquatique. Au niveau spatial, les travaux identifient des composantes précises de l'occupation du territoire et des caractéristiques des bassins versants associées aux apports de MOT. Cette étude contribue au renouvellement des connaissances fondamentales géochimiques du milieu tropical tout en permettant de mesurer l'impact de l'occupation récente du territoire amazonien sur les cycles de la matière organique. La détérioration subséquente des milieux aquatiques par la présence de Hg, l'eutrophisation et la production possible de gaz à effet de serre dans les plans d'eau pourrait ainsi être mieux encadrée et restreinte par des actions visant à contenir les mouvements de la matière organique dans la région. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Déforestation, MOT, Biomarqueurs de la lignine, 210Pb, Sols, Sédiments.

En milieu tropical, les enjeux environnementaux et socioéconomiques qu'entraînent les aménagements hydroélectriques sont plus importants du fait de la présence d'agglomérations humaines le long des cours d'eau, de la dépendance directe des populations rurales, de l'exploitation des ressources agricoles et forestières riveraines, mais aussi de la présence d'écosystèmes fragiles dans les zones côtières, comme les mangroves. Dans ce contexte, la construction et l'exploitation de nouveaux aménagements hydroélectriques dans un bassin côtier qui abrite déjà un ou plusieurs barrages engendrent des effets complexes et cumulatifs sur l'environnement, ainsi que des enjeux économiques et de gouvernance majeurs, difficiles à prendre en compte à travers les études d'impacts sur l'environnement des projets de barrages isolés. L'objectif de cette étude est, en s'appuyant sur le cas du bassin du Konkouré, en Guinée, de proposer des éléments d'une démarche méthodologique adaptée permettant de passer du processus décisionnel, traditionnellement dominé par des experts (évaluateurs) et l'État (décideur), à une démarche qui favorise l'implication des acteurs concernés et une vision holistique. Le bassin du Konkouré abrite plusieurs sites hydroélectriques aménageables (Garafiri, en exploitation depuis fin 1999, Kaléta, Souapiti et Amaria, à l'étude). L'étude propose la réalisation d'une évaluation environnementale stratégique (ÉES) basée sur une approche d'aide multicritère à la décision (AMCD) qui permet de construire une option consensuelle pour la mise en valeur de ces aménagements. Elle soulève cependant des défis d'ordre méthodologique, dont l'implication de tous les acteurs du bassin, la prise en compte des particularités liées à la vulnérabilité des estuaires à mangroves et la mise en évidence des effets cumulatifs. L'étude établit d'abord des démarches et outils méthodologiques pour l'analyse de la vulnérabilité de l'estuaire et la participation du public à un processus de planification basée sur l'aide multicritère à la décision. Ces éléments permettent d'alimenter par la suite le processus décisionnel relatif au choix du scénario de consensus pour l'exploitation du potentiel hydroélectrique dans son ensemble. Les principales étapes de cette approche sont: la structuration du problème ; l'évaluation des impacts potentiels des différentes options; le rangement des options selon les approches PROMETHÉE et GAÏA, par l'utilisation du logiciel DECISIONLAB (DLAB) et la simulation de négociations pour la construction d'un consensus. Les résultats de l'étude de cas du bassin du Konkouré sont : l'identification de quatorze acteurs, l'élaboration de dix options, la construction des neuf critères avec leurs indicateurs et échelles de mesure, la réalisation d'une base de données dans un SIG, la simulation des inondations potentielles entraînées par les différentes options et le rangement des options selon chaque acteur et tout le groupe. L'analyse de ces résultats permet de tirer des enseignements sur les enjeux majeurs liés à l'exploitation des aménagements hydroélectriques dans les bassins côtiers en milieu tropical, ainsi que de discuter des effets cumulatifs en estuaire. Elle montre aussi la possibilité d'adaptation d'une AMCD participative, par l'intégration de techniques de participation publique déjà connues en Afrique subsaharienne. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : bassin côtier, EES, hydroélectricité, aide multicritère, multi-acteurs, choix d'options, enjeux, critères, indicateurs, SIG, DLAB, impacts induits, déplacement de population, estuaire, mangrove, participation des acteurs.

L'objectif du travail était d'étudier les relations entre la composition floristique et la dynamique du peuplement, sous l'influence de facteurs édaphiques. L'étude s'est déroulée en Guyane française, et a concerné 6 parcelles permanentes non exploitées du dispositif de Paracou, soit une surface de 37,5 hectares. En premier lieu, l'analyse des distributions spatiales a permis de montrer qu'un gradient unique d'engorgement hydrique structure les espèces de Paracou. Une typologie des espèces selon leur position sur ce gradient a ainsi pu être proposée. La comparaison de cette typologie avec le tempérament des espèces a mis en évidence l'association préférentielle des espèces héliophiles avec un milieu particulier : les bas-fonds. Dans un second temps, les effets du sol sur la performance des espèces ont été étudiés. Dans ce cadre, des modèles de croissance ont notamment été élaborés pour tenir compte à la fois des effets de la compétition et du sol. Ils ont permis de montrer la forte concordance existant entre la croissance des espèces et leurs préférences édaphiques, en accord avec la théorie de la niche écologique. Dans un troisième temps enfin, l'étude est passée au niveau du peuplement en se limitant à la comparaison entre les bas-fonds et les interfluves. Les bas-fonds sont caractérisés par une densité moindre, un cortège floristique plus héliophile et un turnover supérieur tandis que leur structure diamétrique et leur production en surface terrière sont quasi identiques à celles observées sur interfluve. Les interrelations entre densité, cortège floristique et turnover ont été approfondies, permettant de mettre en évidence le rôle central de la mortalité, notamment par chablis comme facteur explicatif des différences observées entre les deux milieux.

Parmi les approches qui visent à déterminer la façon dont les organismes se diversifient dans le temps et dans l'espace, la biogéographie tente de reconstruire l'histoire des peuplements à partir des distributions des taxons, tandis que la phylogéographie analyse l'évolution d'une lignée à la fois. Dans cette étude, nous nous sommes proposés de tester les hypothèses biogéographiques formulées pour la faune tropicale (théorie des refuges, des barrières fluviales, des gradients environnementaux...), en appliquant l'approche moléculaire à quelques taxons de Mammifères africains (Insectivores, Rongeurs, Primates). Nous avons cherché à déterminer l'apport et les limites de la technique moléculaire la plus couramment employée en biologie évolutive : le séquençage d'ADN mitochondrial. <br />Nous avons d'abord tenté d'obtenir une phylogénie moléculaire de quelques taxons potentiellement intéressants pour la biogéographie, dans le but de vérifier leur monophylie et de calibrer une horloge moléculaire. Puis, nous avons recherché et comparé les schémas phylogéographiques de quatre espèces de petits mammifères forestiers et d'une super-espèce de primates. Enfin, nous nous sommes intéressés aux processus évolutifs impliqués dans la spéciation. Nous avons évalué le mode géographique de spéciation et l'évolution de quelques traits d'histoire de vie chez les primates de la tribu des Cercopithecini. <br />Nos résultats phylogénétiques confirment que l'histoire des gènes n'est pas forcément celle des taxons et qu'il est important de prendre en compte plusieurs sources d'information indépendantes, telles que des gènes non liés sur la même molécule, la morphologie, l'écologie, et le comportement. L'étude des modalités de la spéciation, qui est tributaire de la fiabilité des analyses phylogénétiques, indique une prédominance de l'allopatrie et des événements de vicariance du Miocène et du Pliocène chez les Cercopithecini. Enfin, les analyses phylogéographiques ont révélé quatre scénarios phylogéographiques différents pour les quatre modèles retenus, ce qui peut refléter soit des distributions initiales différentes, soit une réponse différentielle aux mêmes événements selon les taxons. Ces scénarios présentent une certaine concordance avec les régions fauniques définies pour les forêts d'Afrique centrale, mais suggèrent que les événements de divergence intra-spécifique remonteraient au Plio-Pleistocène et seraient donc beaucoup plus anciens que les derniers épisodes de fragmentation de la forêt liés aux cycles glaciaires.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Thesis (Ph. D.)--Technische Universiteit Delft, c2001. / Includes bibliographical references (p. [223]-244) and index.

Thesis (Ph. D.)--Technische Universiteit Delft, c2001. / Includes bibliographical references (p. [223]-244) and index.

L'estimation précise da la biomasse des forêts tropicales est un enjeu important pour des programmes tels que REDD+ et autres politiques environnementales. Cette thèse étudie comment des métriques lidar aident à estimer la biomasse aérienne (AGB) et suit trois axes: le premier chapitre traite de la détection de la dynamique des forêts. Nous explorons quelle échelle/résolution/taille de parcelle et quelles métriques lidar sont optimales pour estimer la biomasse et ses dynamiques. Nous avons trouvé qu'une résolution d'au moins un hectare et la hauteur de canopée moyenne donnent les meilleurs résultats. Le deuxième chapitre traite des dynamiques spatiales et compare neuf sites situés dans les Néotropiques. Nous présentons une nouvelle métrique représentant l'aire des larges canopées (LCA), couplée avec la densité de bois moyenne des sites pour estimer leur biomasse. Nous montrons ainsi que les différences entre sites peuvent être dépassées et qu'un seul modèle peut être utilisé pour estimer leur biomasse. Enfin, le troisième chapitre présente la carte de biomasse d'une région méconnue et peu étudiée de Colombie, obtenue à partir d'un algorithme d'apprentissage automatique combinant des données lidar, de terrain, et des données satellitaires. Les trois chapitres soulignent l'importance d'identifier les différentes sources d'erreur et les incertitudes liées au processus d'estimation de biomasse. Ce travail représente une avancée dans l'étude du lidar en étant le premier à avoir estimé les dynamiques de biomasse en utilisant des instruments différents en forêt tropicale et à avoir produit la première carte de biomasse d'une région, comblant ainsi un vide qui existait sur la connaissance des forêts de Colombie. / Accurate estimation of biomass in tropical forests is of prime importance for programs such as REDD+ and for environmental policy in general. This thesis studies how lidar metrics can derive aboveground biomass (AGB) accurately and follows three axes : the first chapter deals with change detection of forest dynamics. It explores what scale/resolution/field plot size as well as which lidar-metrics are best to estimate AGB and AGB changes. We found that a resolution of at least 1ha and the mean canopy height metric give better results. The second chapter deals with spatial dynamics and compares nine sites in the Neotropics. We introduce a new metric representing large canopy area (LCA), coupled with mean wood density, to estimate AGB across sites and show that differences between sites can be overcome. Finally, our last chapter introduces a regional biomass map of a poorly known region of Colombia, using a machine learning algorithm combining airborne lidar data, field data and spaceborne remote sensing data. The three chapters emphasize on the importance of identifying sources of error and uncertainties. This work represents an advance in lidar studies by being the first one to estimate biomass changes using different sensors in tropical forests, exploring a new area and filling a gap in the knowledge of tropical forests of Colombia.

La thèse que nous proposons part de l’idée que questionner la dimension spatiale du phénomène touristique serait une forme de compréhension des transformations des lieux géographiques et des sociétés qui les entourent. Concentrer le regard dans la haute Amazonie brésilienne, nous révèle un des biomes le plus diversifié, complexe et attractif pour la curiosité humaine et qui est en même temps la région avec le moins de flux touristiques du Brésil. Un tel paradoxe nous oblige à analyser cette partie du globe pour ses spécificités, mais faisant aussi partie d’un tout et cela nous conduit à adopter une approche systémique du tourisme. La mise en tourisme des lieux amazoniens sera le focus du système que nous étudions en essayant de comprendre comment les acteurs de la haute Amazonie brésilienne interagissent pour y faire des lieux touristiques. Ainsi deux questionnements majeurs seront le focus à suivre tout au long de notre raisonnement. Premièrement, comment les lieux amazoniens sont-ils devenus touristiques au fil du temps ? et deuxièmement, comment les actions des acteurs stimulent-elles la transformation des lieux touristiques amazoniens ? Pour cela nous proposons une lecture empirique et pragmatique du phénomène touristique fondé sur différentes échelles géographiques. Le regard multiple sur les intentions des populations locales, des flux de voyageurs, ainsi que celles menées par les acteurs politiques et économiques, nous emmène à penser en termes de dynamiques spatiales une spécificité géographique : l’organisation d’un espace peu structuré, à baisse densité démographique, avec une forte présence de ressources socio-environnementales et en voie d´insertion dans un espace touristique mondial. / The thesis that we propose starts from the idea that questioning of the spatial dimension of tourism would be a way to understanding the transformations of the geographical places and societies that surround them. Concentrating the focus on the upper Brazilian Amazon, reveals us one of the most diversified, complex and attractive biome for the human curiosity, and which is also the region with the least touristic flows of Brazil. This paradox forces us to analyze this part of the globe for its specificities, but as it is also a part of a whole, we are led to adopt a systematic approach of the tourism. Our goal will be to analyze interactions between different actors of the upper Brazilian Amazon and it creates touristic places. Thus, two major questionings will be the guideline to follow throughout our reasoning. Firstly, how did the Amazonian places become touristic over the time? and secondly, how the actions of the actors stimulate the transformation of the Amazonian touristic places? This is the reason why we propose an empirical and pragmatic reading of the tourist phenomenon based on different geographical scales. Changing the distance and the angle of the observation will be the method used to confront the various representations of the actors around the tourism development. The multiple view on the intentions of the local populations, travelers' flows, as well as those led by the politics and economics actors, makes us think about the geographical specificities: the organization of an unstructured space, with lower population density, but with a strong presence of social and environmental resources and in the process of integration into a world tourist space.

L'objectif de cette thèse est l'étude rétrospective du développement de la couronne de quelques grands arbres de la forêt tropicale humide guyanaise. Nous avons retenu plusieurs espèces possédant des tempéraments écologiques, des modèles architecturaux et des cycles phénologiques variés, mais présentant toutes au moins un marqueur morphologique ou anatomique susceptible d'être utilisé dans le cadre d'une analyse rétrospective de l'appareil caulinaire. Nous avons décrit des branches sommitales représentatives de la croissance en hauteur et de la reproduction des individus. Parallèlement, nous avons mis en place un suivi phénologique mensuel afin de pouvoir confronter les résultats issus des descriptions rétrospectives aux résultats du suivi phénologique. L'analyse rétrospective de l'appareil caulinaire permet de reconstituer l'histoire des structures ramifiées sur 10 à 15 cycles de développement en moyenne, mais nous avons pu remonter jusqu'à 40 cycles chez certaines espèces. Les informations recueillies nous renseignent sur l'organisation intrinsèque du cycle phénologique de l'organisme ainsi que sur les modalités de construction et de reproduction de l'espèce. Le fait de pouvoir reconstituer l'histoire des différents méristèmes permet dans certains cas d'approcher les relations trophiques qu'ils entretiennent dans l'espace et dans le temps au sein des structures ramifiées. Finalement, le cadre temporel relatif dans lequel sont replacés les processus développementaux autorise la comparaison d'espèces dont les cycles phénologiques ont des dimensions temporelles absolues différentes dans un cadre temporel relatif identique, dont « l'unité » est l'expression morphologique du cycle phénologique dans son ensemble. L'analyse rétrospective de l'appareil caulinaire des arbres tropicaux apparait donc comme une méthode à la fois souple et robuste, complémentaire des suivis de croissance et de suivis phénologiques plus traditionnels. Les résultats obtenus sont originaux et nouveaux dans le domaine de l'écologie tropicale et ils ouvrent des perspectives intéressantes et prometteuses. / The aim of this thesis is to study retrospectively the crown development of large canopy trees of French Guiana. We choose several species expressing various ecological behaviors, architectural developments and phenologies which had at least one morphological or anatomical marker usable in retrospective analysis. We described well sun exposed branches that were representative of individuals' height-growth and reproduction. Simultaneously, we conducted a monthly phenological survey in order to compare our hypotheses from the retrospective analysis to the phenological data. The retrospective analysis allowed us to reconstruct the last 10 to 15 developmental cycles within the branches in mean, sometimes up to 40 cycles in some species. Data give information on the species' intrinsic phenological organization as on growth modalities and reproduction. We could access to the meristems history within the branches and in some case, we could approach meristems interactions on a trophic level. Finally, we could compare species with various phenological strategies within the same relative temporal frame given that is given by the retrospective analysis. The retrospective analysis appears to be a reliable complementary tool that gives access to new and original results in tropical tree study.