La science et la pratique contemporaines en matière de gestion durable des ressources naturelles vivantes doivent prendre en compte la complexité des systèmes socio-écologiques et tirer profit des récentes avancées théoriques et appliquées réalisées dans diverses disciplines. Cela peut notamment être effectué en intégrant cette connaissance approfondie dans la gestion et la prise de décision par le biais de cadres intégratifs et opérationnels. Sur la base de cas d'études contrastés, mais complémentaires (pêche lagonaire récifale à Moorea, en Polynésie française; pêche benthique artisanale au Chili; et systèmes alimentaires globaux), et en s'appuyant sur le développement récent des sciences socio-écologiques, nous avons étendu l'utilisation du concept de vulnérabilité socio-écologique pour (1) cartographier les interdépendances entre l’Homme et la nature dans le contexte des interactions pêcheur-ressource, (2) intégrer la dimension temporelle, (3) tenir compte de multiples facteurs de changement et de (4) leur impact sur diverses entités du système considéré. Ce travail interdisciplinaire a servi de fondement à la représentation des liens clés dans les systèmes socio-écologiques, à la compréhension des sources sous-jacentes de non-durabilité et à l'établissement d'un ensemble de mesures de gestion ciblées et contextuelles. Cette thèse fournit une nouvelle perspective sur les liens entre l'homme et la nature et possède un certain nombre d'implications pratiques pour les gestionnaires, les planificateurs de la conservation et les décideurs qui cherchent à intégrer une perspective socio-écologique pour aborder les problèmes de gestion des ressources. / Contemporary sustainability science and practice must embrace the complexity of social-ecological systems and capitalize on the lessons learned from the recent theoretical and applied advances made in various disciplines. This can be accomplished in particular by incorporating this extensive knowledge into management and decision making through integrative and operational frameworks. Based on contrasting but complementary case studies (coral reef fishery in Moorea, French Polynesia; artisanal benthic fishery in Chile and global food systems), and drawing from the recent development in social-ecological science, we extended the use of the social-ecological vulnerability framework by (1) mapping human-nature dependencies in the context of resource-user interactions, (2) integrating the temporal dimension, (3) accounting for multiple drivers of change and (4) their impact on diverse entities of the system considered. This interdisciplinary work provided the foundation to represent key linkages in social-ecological systems, understand the underlying sources of unsustainability, and address these through a set of targeted and context-grounded management interventions and policy actions. This thesis provides a new perspective on human-nature linkages and has a number practical implications for managers, conservation planners, and policy-makers that seek to incorporate a social-ecological perspective to tackle sustainability issues from local to global scales.

Le dispositif juridique en matière de gestion des risques naturels a subi l'influence du paradigme dominant, celui fondé sur les approches scientifiques et techniques, dites technocentristes. Mais, l'émergence du concept de vulnérabilité dans la politique de prévention des risques naturels conduit à s'interroger sur les éventuelles évolutions juridiques permettant d'intégrer les apports des analyses issues des autres sciences humaines, en vue de réduire la vulnérabilité des enjeux. En ce qui concerne les risques industriels, la responsabilité environnementale est devenue un thème central de réflexion. Les nouvelles dispositions juridiques tant au niveau communautaire que national (directive 2004/35, loi du 1er août 2008, décret du 23 avril 2009), la jurisprudence dans le domaine environnemental témoignent d'une évolution indéniable vers une responsabilité automatique du pollueur et une reconnaissance pleine et entière du dommage écologique et ce, dans un objectif de développement durable.

En morphodynamique littorale, les environnements côtiers sont habituellement traités comme des milieux naturels où les interventions humaines sont susceptibles de perturber leur équilibre. Dans ce travail de recherche, une approche différente est adoptée. Il s'agit de décrire des comportements morphosédimentaires en supposant a priori que certaines morphogenèses sont (au moins partiellement) d'origine anthropique. Trois sites représentatifs ont été sélectionnés dans la Zone des Pertuis Charentais : la lagune de La Belle-Henriette, la dune de Saint-Trojan et la plage de Marennes. Sur ces sites, les interactions du passé entre les processus naturels et anthropiques ont résulté sur une progression historique du trait de côte. L'évolution actuelle des conditions environnementales y est perçue comme une contrainte forte, car elle induit d'importants phénomènes d'érosion, notamment lors des tempêtes. Les responsables locaux de l'aménagement du littoral s'interrogent sur la pertinence des méthodes qui leur sont proposées pour prévoir ces phénomènes. Leurs critiques ne portent pas sur la scientificité des modèles mais sur leur mise en pratique. Pour répondre à cette demande sociale en prédiction du dommage, une nouvelle méthode est proposée. Il s'agit d'employer un modèle de comportement pour construire un indice d'érosion localement défini et facile à mettre en oeuvre. Cette méthode est d'abord validée a posteriori à partir de mesures archivées depuis le début de l'année 2003 et à partir du cas de l'ouragan du 27 décembre 1999. Elle est ensuite validée a priori en tant qu'outil de prédiction à l'occasion de plusieurs tempêtes récentes.

Le risque inondation a longtemps été abordé comme un phénomène purement hydrologique. Sa gestion s'est donc presque exclusivement orientée vers des méthodes curatives. Digues et barrages tentaient de contenir les flots tandis que la gestion des crises et la réparation par l'assurance compensaient les pertes en cas de catastrophe. La reconnaissance d'une responsabilité humaine dans les catastrophes naturelles a ouvert le champ épistémologique de la géographie des risques naturels autour du concept de vulnérabilité. Elle a aussi réorienté leur gestion vers des méthodes non structurelles comme la réduction de la vulnérabilité et la maîtrise de l'occupation du sol. La prévention stricto sensu est finalement assez récente. Depuis une quinzaine d'années en France, le coût croissant des dommages a entraîné une réaction des pouvoirs publics qui ont exprimé par diverses lois et mesures incitatives leur volonté de développer une gestion intégrée du risque. A l'échelle locale, la mise en pratique de ces principes rencontre des difficultés.<br />La région Languedoc-Roussillon s'est révélé être un terrain d'étude de choix pour l'analyse des modes de production du risque et de sa prévention. Des crues catastrophiques récentes ont mis en exergue la relative faillite du système de gestion du risque existant. L'analyse des dommages et des victimes des inondations éclaire a posteriori le système de production du risque qui a prévalu pendant une trentaine d'années. Elle montre que les protections en place n'ont pu empêcher l'urbanisation des zones inondables. L'augmentation des enjeux et la diminution de l'acceptabilité du risque ont même occulté une réduction de la vulnérabilité due à l'amélioration du bâti.<br />Les recherches sur le risque inondation en Languedoc-Roussillon visent à apporter des éléments d'évaluation des mesures de gestion des risques. Il s'avère que la vision centrée sur la maîtrise de l'aléa perdure. Elle entraîne des dépenses coûteuses en protections structurelles. De plus, l'approche institutionnelle ou « top-down » de la prévention engendre des conflits et des mesures inadaptées au contexte méditerranéen. La prévention gagnerait à prendre en compte les spécificités des bassins versants méditerranéens pour rendre plus efficaces des mesures telles que le ralentissement dynamique, la réduction de la vulnérabilité ou l'alerte aux crues.<br />Face au développement parfois désordonné ou inadapté de la prévention, le déficit d'évaluation est flagrant en France. Il tient d'une part à des blocages culturels et politiques mais aussi à un manque cruel de données. Ce travail propose quelques pistes en analysant des bases de données spécialement constituées sur les dommages et les victimes des inondations. Il revient aussi sur la reconstruction postcatastrophe, domaine de recherche peu exploré en France et pourtant riche d'enseignements.

Le massif des Béni Snassen situé au Nord-Est du Maroc, se présente en un vaste dôme anticlinal essentiellement composé de terrains calcaires mésozoïques reposant sur un socle granito-schisteux paléozoïque. Par sa nature lithologique et par sa karstification ce massif contient des ressources hydrogéologiques d'une grande importance d'un point de vue économique (alimentation en eau, irrigation...) dans une zone en plein développement touristique, agricole et urbain. Ce travail a permis de mesurer la vulnérabilité des ressources karstiques en eau du massif afin de mettre en place des mesures de protection et de préservation de la ressource et fournir aux acteurs du territoire des outils et un support d'aide à la gestion et l'exploitation durables de cette ressource en eau. Pour répondre à cette problématique il a été nécessaire de croiser grâce aux " Systèmes d'Information Géographique " des données environnementales, anthropiques et territoriales. Cette approche a permis de spatialiser, croiser, superposer et pondérer les différentes couches d'information selon deux entrées : (i) l'entrée environnementale a permis de combiner le contexte géologique, l'évolution géomorphologique, la structuration hydrogéologique et les données bio-pédologique et climatique ; (ii) l'entrée anthropique pose les usages actuels et permet de prendre en compte les modes de réponse (en termes d'aménagement, de protection...) pour préserver la qualité de la ressource en eau. Les activités anthropiques fragilisent le système par la dégradation et la surexploitation des ressources naturelles (défrichement, coupe de bois, incendies, activités agro-pastorales non adaptées, etc.), mais aussi favorisent sa protection par le renforcement du milieu (construction des terrasses agricoles, reboisement, restauration, etc.).

Le but de ce travail est de développer des outils pour la déterminalion des caractéristiques vibratoires des structures de Génie Civil. et leur application en vue d'une amélioration de la réglementation parasismique, voire d'une estimation de la vulnérabilité du bâti existant . Une technique d'identification "multi-excitations" est présentée, permettant la prise en charge des couplages entre les différents types de mouvements, et également celle de l'interaction sol-structure. Elle est ensuite appliquée à deux types de données: le premier provient d'une expérience sur table vibrante (données "CASSBA"), et le second d'un ensemble de 49 bâtiments californiens ayant subi divers séismes récents. L'analyse des données CASSBA montre, outre des nonlinéarités pour l'essentiel réversibles, un très fort contrôle des mouvements par le décollement de la base. L'importance numérique de données californiennes permet d'établir des relations statistiques corrélant la période et l'amortissement des modes fondamentaux aux dimensions géométriques (dont la plus importante est la hauteur), et à la structure du bâtiment. Leur comparaison avec certaines formules réglementaires (UBC88. RPA88. AFPS90), montre clairement le caractère conservatif des formules françaises. Par ailleurs, l'analyse comparative des erreurs résiduelles entre les identifications mono et multi-excitations suggère l'importance des couplages entre les différents mouvements et de l'interaction sol-structure. Un troisième volet amorce une étude de vulnérabilité du bâti existant dans l'agglomération grenobloise. Les différentes méthodes utilisées conduisent toutes à des résultats similaires, indiquant un risque sismique non-négligeable dans cette ville, compte tenu des phénomènes d'amplification qui affectent l'ensemble de la cuvette. En outre, les mesures de bruits de fond réalisées sur quelques dizaines de bâtiments grenoblois montrent d'une part la fiabilité de cette méthode simple pour l'estimation des fréquences propres et des dé formées modales et d'autre part, la meilleure représentativité des formules AFPS90 pour les bâtiments à murs-voiles.

Ce travail avait pour but l'obtention d'un modèle robuste permettant de prévoir l'état d'endommagement et l'érosion de panneaux composites impactés soumis à des projectiles pour des vitesses comprises entre 1000 m/s et 3500 m/s. Pour cela un nombre d'essais et d'observations importants a été réalisé au Centre d'Etude de Gramat. Une extension d'un méso-modèle d'endommagement développé principalement en statique a été proposée pour gérer, de façon objective la transition endommagement, rupture, érosion. Le modèle proposé a été testé numériquement au sein d'Abaqus, tout d'abord vis-à-vis de la détérioration matricielle, puis de la rupture des fibres. Une attention particulière a été portée aux d'effets d'énergie stockée sous forme de pécharge statique. Enfin des simulations des essais réalisés ont permis de montrer la robustesse numérique du modèle, sa pertinence en terme de prévision du cratère, des endommagements résiduels multiples mais également ses limites actuelles en terme d'arrachement de fibre.

L'occupation des plaines inondables par le bâti est un phénomène ancien mais qui s'est fortement accru à la fin du XXème siècle. Les plaines d'inondation françaises ne dérogent pas à cette règle et ce malgré la mise en place de réglementations. La Bretagne a subi ces vingt dernières années plusieurs événements hydroclimatiques exceptionnels qui ont touché de nombreux secteurs urbanisés notamment dans les communes périphériques de Rennes, les centres urbains de l'axe de la Vilaine et ceux du littoral. Cette succession d'événements a déclenché une réflexion sur le risque inondation à l'échelle régionale. Elle a également montré la vulnérabilité de certains espaces urbains, remettant en cause les logiques d'aménagement du territoire, notamment à proximité des agglomérations à forte croissance. Ces extensions urbaines, étudiées à l'échelle communale et infra-communale dans le cadre de cette thèse, s'organisent à partir d'un état initial plus ou moins vulnérable. Elles sont questionnées au regard de la réglementation et des contraintes climatiques. Les secteurs retenus sont donc Quimper et trois communes appartenant à l'agglomération rennaise. Une fois la zone inondable délimitée, la croissance urbaine communale est analysée grâce à une approche historique (implantation et évolution des centres anciens) et par une analyse des croissances urbaines au XXème et XXIème siècles. Cette approche permet ainsi de déterminer les trajectoires communales d'occupation spatiale notamment dans les plaines alluviales. L'analyse permet alors de dégager les logiques de croissance urbaine et de constater l'aggravation du risque. Pour comprendre les trajectoires urbaines dans les secteurs à risque, des projets urbains spécifiques ont été étudiés. Cette analyse permet d'appréhender précisément les enjeux résultants de l'urbanisation mais également de connaître l'attitude des porteurs de projets (en l'occurrence des élus locaux) face à l'inondation qu'elle soit passée ou qu'elle survienne durant la réalisation du secteur urbain. Il en ressort que l'adaptation au risque se traduit souvent par une prise en compte a minima de celui-ci et qu'il n'est que peu intégré dans les projets d'aménagement lors de leur conception ou de leur mise en place

La gestion du risque inondation s'est longtemps tournée exclusivement vers la maîtrise de l'aléa. Que ce soit des ouvrages de génie civil (digue, barrage) ou des mesures plus douces comme les champs d'expansion des crues, la protection a primé sur la prévention. Cependant les limites des mesures structurelles et le coût croissant des dommages ont amené des réflexions de gestion plus globalisée et concertée. Depuis une quinzaine d'années, les politiques publiques tentent d'introduire des mesures de prévention qui passent par la régulation des enjeux et la réduction des vulnérabilités. Les basses plaines de l'Aude représentent un territoire d'étude privilégié. Il est en effet exposé aux inondations, fréquentes ou catastrophiques. Les dernières graves inondations de novembre 1999, qui ont dévasté le territoire, furent révélatrices des failles de la gestion dont la nature des aménagements et le contexte territorial complexe. Dans les basses plaines de l'Aude, les gestionnaires peinent à atteindre une gestion performante. Depuis quarante ans, les projets se succèdent sans jamais totalement aboutir. Dans un tel contexte, cette recherche se propose d'évaluer les modes de gestion du risque. L'évaluation représente un point de départ à de nouvelles orientations des politiques de prévention. L'objectif visait à estimer l'efficacité, la pertinence et finalement la performance des modes de gestion du risque par différentes approches : diagnostic du risque, approche évaluative coûts/bénéfices, analyse des perceptions...et face à des évènements majeurs et de moindre ampleur. La prégnance des mesures structurelles et les objectifs de gestion centrés sur l'aléa majeur perdurent. Cette gestion restrictive nuit à la cohérence territoriale et laisse peu de place aux mesures préventives pourtant complémentaires à la protection. La gestion du risque dans les basses plaines souffre en outre d'un contexte politique difficile et conflictuel. Les perspectives de la gestion sont à chercher du côté d'une gestion concertée (acteurs) et globalisée (mesures) avec des objectifs clairement définis (aléa).

Lors de leur création par la loi Bachelot du 30 juillet 2003 suite à l'accident d'AZF à Toulouse, les plans de prévention des risques technologiques ont été présentés comme des outils juridiques permettant de réduire efficacement la vulnérabilité des territoires péri-industriels. Cinq ans après, se pose la question de la satisfaction de cette mission. Les réflexions issues des recherches sur la notion de vulnérabilité, illustrées par les résultats d'une enquête de terrain sur l'application concrète des premiers PPRT, vont permettre de mettre en exergue les points positifs et les insuffisances de la réponse juridique à la question de la vulnérabilité des territoires exposés à un aléa technologique. La première partie de cette thèse s'attache à démontrer les effets positifs engendrés par les PPRT sur les facteurs techniques et sociaux de vulnérabilité des territoires exposés aux risques industriels. La seconde partie de cette thèse contrebalance ce premier constat positif en mettant en exergue les insuffisances du cadre juridique offert par les PPRT. Se pose alors la question de savoir si, d'un point de vue juridique, la notion de vulnérabilité est véritablement novatrice dans la mesure où elle peut être rapprochée du principe de développement durable considéré à l'heure actuelle comme l'un des piliers fondateurs du droit de l'environnement.