Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Écosystème urban“

The improvement of the scientific image of the world is closely connected with the development of scientific terminology, with the understanding of its cognitive content. In this process, due to the metaphorical reinterpretation of terms, which is ensured by their semantic plasticity, their reinterpretation or secondary terminologization occurs. Metaphors construct a conceptual system of ordinary and, especially, scientific thinking. The purpose of the study is to highlight the problem of linguistic and cognitive characteristics of terms as a factor in the implementation of interdisciplinary knowledge. The term ecosystem has entered the active circulation of the language of science, where the first element “eco” implies a conceptual connection with ecology. The purpose of the study is to consider the features of the linguocognitive aspect of the term ecosystem. The term ecosystem (écosystème) has a wide range of uses in various scientific fields of knowledge in different national literary languages. Due to its semantic plasticity, it participates in the formation of new term concepts, developing the synergy of scientific thinking. The meaning of a new term does not arise simply as the sum of the values of its term elements, although the meaning of each of them is preserved in it to a certain extent. Thus, the term concept ecosystem has become widespread in various spheres of human activity ((urban ecosystem, marine ecosystem, information ecosystem, entrepreneurship ecosystem, innovation ecosystem, museum ecosystem, narratology ecosystem, media space ecosystem, etc.). Terminology, thus, as a set of definitions of various aspects of scientific knowledge, becomes one of the important sections of cognitive linguistics. A comparative analysis of French and Russian terminology allows us to highlight the problems of not only interdisciplinary connections within one national image of the world, but also to see the peculiarities of the formulation of terms taking into account the specifics of different national languages.

Description du sujet. Les forêts jouent un rôle important dans la lutte contre les changements climatiques. C’est le cas du Bassin du Congo qui est le second plus grand écosystème forestier tropical après l’Amazonie. Au-delà du rôle joué sur le cycle du carbone, ces forêts d’Afrique centrale offrent des moyens de subsistance à 60 millions de personnes qui y vivent ou résident à proximité. La préservation des forêts du bassin du Congo est ainsi au centre des préoccupations internationales notamment à travers l’agenda 2021 des Nations unies promeut la gestion durable et la gestion durable des forêts.Objectif. L’objectif de cet article est d’évaluer les effets de la croissance démographique sur le développement durable des pays du Bassin du Congo (BC).Méthodes. A partir des données de panel couvrant la période 1990- 2018 issues de WDI Banque mondiale, UNDP DATABASE et d’United Nations, Department of Economic and Social Affairs, Population Division (2019), l’on a utilisé l’approche STIRPAT (Stochastic Impacts by Regression on Population and technology) et de la méthode d’estimation des Moments Généralisés (GMM) en panel dynamique.Résultats. Les résultats montrent que lorsque la population augmente de 1,00 % dans les pays du BC, le taux de déforestation augmente 0,30 % et lorsque la population urbaine augmente de 1,00 % dans les pays du BC, le taux de déforestation augmente 5,22 %. Par contre, lorsque le PIB/Habitant et l’IDH augmente de de 1,00 %, le taux de déforestation diminue respectivement de 0,09 % et de 5,49 %.Conclusion. Pour réduire l’effet de la croissance démographique sur les écosystèmes du Bassin, il faut améliorer le niveau de vie des populations. Description of the subject. Forests play an important role in the fight against climate change. This is the case of the Congo Basin, which is the second largest tropical forest ecosystem after the Amazon. Beyond the role played on the carbon cycle, these Central African forests have provided the means of subsistence for the 60 million people who live there or live nearby. The preservation of the Congo Basin forests is thus at the center of international concerns, in particular through the United Nations 2021 agenda promoting sustainable management and sustainable management of forests.Objective. The objective of this article is to assess the effects of population growth on the sustainable development of the countries of the Congo Basin (BC).Methods. Using panel data covering the period 1990-2018 from WDI World Bank, UNDP DATABASE and United Nations, Department of Economic and Social Affairs, Population Division (2019), the STIRPAT (Stochastic Impacts by Regression on Population and technology) and the Generalized Moments Estimation (GMM) method in dynamic panel.Results. The results show that when the population increases by 1,00 % in BC countries, the deforestation rate increases by 0.3 % and when the urban population increases by 1.00 % in BC countries, the deforestation rate increases by 5. 22 %. On the other hand, when the GDP/Capita and the HDI increase by 1.00 %, the deforestation rate decreases by 0.09 % and 5.49 % respectively.Conclusion. To reduce the effect of population growth on the ecosystems of the Basin, the standard of living of the populations must be improved.

Durant des décennies, la ville de Kayes (Mali), comme plusieurs villes africaines, a connu une forte croissance démographique. Il en découle une urbanisation rapide, mais surtout incontrôlée. Ces changements ont eu d’énormes répercussions sur les ressources naturelles avec, en l’occurrence, la perte du couvert végétal et des terres agricoles. La présente étude vise à contribuer à une meilleure gestion des écosystèmes urbains dans la ville de Kayes. La méthodologie adoptée est basée sur les techniques d’observation de la terre couplée à une approche systématique intégrant les inventaires écologiques, floristiques et forestières. Les résultats indiquent qu’entre 2000 et 2022, il est remarqué une progression de la trame grise (bâtis) de 142,01%, les plans d’eau et les bois (forêts galeries) ont progressé respectivement de 5,79% et 50%. La plus grande régression est observée au niveau de la mosaïque de végétation et des sols nus avec (-47,97% et -46,9% respectivement) soit une superficie de 531 ha et 886 ha au cours de la période, de même que les végétations marécageuses (-28,57%) soit 10 ha. Au total, 105 espèces ont été relevées et réparties en 88 genres et 48 familles. Les 81 personnes enquêtées reconnaissent l’importance des arbres dans la ville de Kayes. Les espèces les plus fréquentes sont : Azadirachta indica A.Juss., (51,47%), Calotropis procera (Aiton) W.T.Aiton, (35,63%), Ziziphus mauritiana Lam. (35,5%), Hyphaene thebaica (L.) Mart, (30,92%), Borassus aethiopum Mart., (24,21%), Balanites aegyptiaca (L.) Delile, (23,85%). Trois (03) groupes de végétaux ont été discriminés. Le groupe 1 qui représente les forêts galeries et les zones agricoles, est le plus dense et plus diversifié. Ces informations peuvent aider les structures de gestion des écosystèmes dans la mise en place des mesures de protection et de conservation du potentiel écologique de la ville.

Henri Laborit, neurochirurgien spécialiste du stress organique et membre du Groupe des Dix, est l’auteur d’une expérience pédagogique et scientifique interdisciplinaire à l’université de Paris-Vincennes, auprès d’urbanistes. Son ouvrage L’homme et la ville (1971) présente la ville comme un écosystème complexe dans lequel l’homme exerce des relations de domination dans l’histoire (rapports de classes, de races, de nations, etc.) et ce sous la commande d’un cerveau archaïque. Mais la ville peut-elle être comparée à un organisme vivant ? À un cerveau ? À une machine ? L’approche systémique et la théorie cybernétique, partagées par d’autres membres du Groupe des Dix, permet une analyse des systèmes complexes, des sociétés cellulaires aux sociétés humaines (Edgar Morin), du microscope au macroscope (Joël de Rosnay). Mais le système ville reste une « production » humaine, un anthropo-écosystème, alors que son évolution dite « en tendance » compromet les équilibres sociaux, économiques et écologiques. Quels modèles d’organisation peuvent réguler un métabolisme urbain durable ?

L’urbanisation engendre le plus souvent l’altération des écosystèmes. La conséquence ultime est la disparition de nombreux massifs forestiers et la simplification des écosystèmes. Cette étude avait pour objectif d’évaluer les répercussions de l’urbanisation sur les écosystèmes forestiers de la ville de Douala. Des enquêtes semi-structurées participatives ont été réalisées auprès de 94 ménages à Logbessou et à Lendi associées aux recherches documentaires et à l’analyse des cartes d’occupation du sol. De même, des inventaires floristiques ont été effectués. L’analyse des données a montré de nombreuses transformations spatio-temporelles dans la zone d’étude. De nos jours, Douala compte un total de 22 451 ha d’espaces agglomérés avec une évolution de 2,4% par an et un total de 3 347 500 individus dont le rythme de croissance est de 1,7% par an. 67 espèces végétales distribuées dans 57 genres et regroupées au sein de 38 familles ont été recensées. Les zones à urbanisation avancée possédaient les plus forts taux d’espèces avec respectivement 29, 34 et 26 espèces. Dans la zone périphérique à faible urbanisation, 20 espèces ont été recensées. Le tissu urbain de la ville de Douala et la taille de sa population évoluent à un rythme croissant au détriment des forêts.

We present an overview of a study on bees carried out by the Centre Vétérinaire de la Faune Sauvage et des Écosystèmes (CVFSE, Nantes, France) between 2014 and 2018. Bees were collected through net sampling in 84 sites located in 43 cities of the French region Pays de la Loire (32 cities in Loire-Atlantique, 4 in Maine-et-Loire, and 7 in Vendée). Sampling occurred in different types of habitats: urban areas, agricultural areas, and semi-natural habitats like grasslands, woodlands, and coastal zones. This study provided information on the distribution of 278 bee species, among which several were previously unknown to the Armorican Massif (Andrena florivaga, Chelostoma distinctum, Coelioxys obtusa, Eucera clypeata, E. pannonica, Hylaeus clypearis, H. leptocephalus, H. punctatus, Lasioglossum tarsatum, Nomada errans, N. furva, N. lisenmaieri, N. rubiginosa, N. villosa, and Sphecodes pseudofasciatus). It highlighted the great bee species richness in semi-natural habitats, notably in the coastal dunes, but also in some urban or suburban sites, as long as the management is favourable to bees.

We examine how ecological sciences have completed the idea of ecosystem balance with notions of steady-state regime, tipping-points and ecosystem transformation. In this context, it is possible to propose a notion of ecosystem integrity that includes diversity of the compositions, structures and functions of the ecosystem, and as such could be considered as a reference state. These three diversities must allow ecosystems to cope with disturbances, adapt to environmental changes, and consequently allow the maintenance of human activities that depend on the functioning of ecosystems, their predictability. Finally, we explore how such reference state diversities is relevant depending on the degree of anthropization, in 'natural', agricultural and urban ecosystems, or in the context of ‘One-Health’.

Cette thèse examine les défis et les opportunités de la logistique urbaine durable, la conceptualisant comme un problème pernicieux inhérent à son contexte local : l'écosystème urbain. Cette étude propose un examen critique des complexités systémiques, sociales et environnementales de la logistique urbaine en tant que sous-écosystème urbain et aspect central de la durabilité urbaine. Elle attire l'attention sur des questions telles que les émissions, ou les conditions des travailleurs de l'économie de plateforme, et critique les approches axées sur le profit qui ignorent les interdépendances des sous-écosystèmes urbains. Au contraire, elle propose que la gouvernance collaborative, qui encourage la formation de partenariats locaux, soit le moyen par lequel la durabilité devrait être abordée au niveau de la ville. La thèse s'ancre dans une épistémologie interprétative et une méthode ethnographique pour faciliter une compréhension plus profonde de la logistique urbaine telle qu'elle est située dans les contextes sociaux locaux. Elle démontre que la logistique urbaine durable nécessite non seulement des innovations techniques, mais aussi une gouvernance adaptative et collective qui implique les acteurs urbains dans les processus de prise de décision. Elle souligne la nécessité de passer de solutions centralisées et technocratiques à une gouvernance adaptative et collective qui donne la priorité à l'adaptabilité et à la résilience. Cette thèse n'améliore pas seulement la compréhension de la logistique urbaine, mais contribue également au domaine du supply chain management en proposant une approche holiste des défis complexes et systémiques de la durabilité, qui intègre les dimensions sociales et environnementales
This dissertation examines the challenges and opportunities of achieving sustainability in city logistics, employing the concepts of wicked problems and urban ecosystems. Drawing on insights from industries where sustainability was addressed through technical solutions, this study offers a critical examination of the systemic, social, and environmental complexities of city logistics as a pivotal urban sub-ecosystem and a central aspect of urban sustainability. It draws attention to issues such as emissions, safety concerns, and the conditions of gig-economy workers, critiquing profit-driven approaches that ignore the interdependencies of urban systems. In contrast, the proposal put forth is that collaborative governance, which encourages the formation of local partnerships, should be the means by which sustainability is addressed at the city level. The research employs interpretive epistemology and ethnographic methods to facilitate a more profound comprehension of city logistics as situated within local social contexts. The thesis demonstrates that sustainable city logistics requires not only technical innovations but also adaptive, collective governance that engages urban stakeholders in decision-making processes. It highlights the necessity of transitioning from centralized, technocratic solutions to adaptive, collective governance that prioritizes adaptability and resilience. This thesis not only enhances understanding of urban logistics but also contributes to supply chain management by proposing a comprehensive approach to complex, systemic sustainability challenges that integrates social and environmental dimensions

En région méditerranéen, les incendies de forêt sont un problème majeur vis-à-vis de la désertification du milieu. L'utilisation de composts est considérée comme une solution pour la régénération du sol et de la végétation.Tout d'abord, en laboratoire, les effets de trois types de compost et de leur mode d'application ont été testés : un compost de déchets verts (DV), un compost de boues de station d'épuration (B) et un compost d'ordures ménagères résiduelles (OMR). Les différents paramètres du sol ont été améliorés de façon plus importante par le compost OMR (le moins mature) alors que le compost DV (le plus mature) n'a que peu d'effet par rapport au contrôle. De plus, lorsque le compost est enfoui dans le sol, la réduction du ruissellement est faible alors qu'appliqué en surface, elle est importante et favorise la percolation et la rétention principalement avec le compost OMR. Lors d'une expérimentation in situ, l'évolution du sol et de la végétation a été étudiée après un apport de compost de boues de station d'épuration. Lors des premiers mois, une hausse de la biomasse des espèces herbacées a été observée. Bien qu'aucun effet n'ait été observé pour les autres espèces, la phytomasse était plus hétérogène sur les parcelles amendées alors que la biodiversité y était plus homogène. Un transfert rapide et durable d'éléments nutritifs du compost vers le sol a été observé ainsi qu'une hausse de la teneur en eau du sol des parcelles amendées. Les teneurs en nutriments des plantes augmentent aussi mais varient selon l'espèce et l'élément considérés. De plus, aucun effet négatif n'a été observé quant aux teneurs en éléments traces métalliques du sol et des végétaux
In Mediterranean region, forest fires are a major problem leading to the desertification of the environment. Use of composts is considered as a solution for soil and vegetation rehabilitation.First, we observed the effects of three urban composts and their mode of application (laid on the soil surface or mixed into the soil) on soil restoration after fire: a municipal waste compost (MWC), a compost of sewage sludge (SSC) and a green waste compost (GWC) under laboratory conditions. Input of composts increased organic matter and soil nutrient content, and enhanced carbon and nitrogen mineralisation and total microbial biomass throughout the incubations. MWC induced the highest improvement while GWC input had no significant effect compared to the control. Composts mixed with soil weakly limited runoff whereas composts laid at the soil surface significantly reduced runoff and increased percolation and retention, particularly with the MWC.Then, we studied in situ the effects of a SSC on soil and vegetation regeneration after fire. The first months after amendment, this input increased grass species biomass. Although no significant effect was observed on other studied plants, plant biomass was more heterogeneous on amended plots while plant biodiversity was more homogeneous. The use of compost increased rapidly soil nutrient content and soil water content but plant nutrition was improved more or less durably depending species. Compost effects on microbial activities were low and only sporadic. Moreover, no negative effect was observed during the two years of experimentation

La candidate a transmis un dossier présentant les grandes étapes de sa carrière incluant ses principales réalisations scientifiques, collaborations et activités de formation d'étudiants à divers niveaux universitaires dont les études doctorales. Ce dossier présente également les perspectives de recherche de F. LUCAS pour les prochaines années dont la description d'activités de recherche menées en partenariat avec diverses équipes de recherche via le projet ANR PULSE, et, de plus, des partenaires industrielles dans les contextes du PIREN-Seine et de la structure fédérative de l'Observatoire des Polluants Urbains (OPUR). Ces grands programmes et partenariats représentent un socle solide permettant d'entreprendre des travaux interdisciplinaires sur des questionnements majeurs en écologie microbienne dont la prédiction de l'évolution des communautés bactériennes en fonction des contraintes du milieu. Les travaux de F. LUCAS vont de l'acquisition de données fondamentales en écologie microbienne (diversité des peuplements) aux problématiques plus finalisées d'évaluation des dangers sanitaires microbiens associés à certaines pratiques de gestion des eaux en milieu urbain.

Les écosystèmes aquatiques sont un récepteur privilégié des micro-polluants. Ils contiennent aussi des matières organiques (MO) naturelle ou anthropiques. Les interactions entre les contaminants et les MO déterminent en grande partie la biodisponibilité des polluants. Par le passé, de nombreux travaux ont été consacrés à l'étude des interactions entre les contaminants et les MO humiques, très hydrophobes et non dégradables. Cependant, les MO des milieux anthropisés sont généralement plus hydrophiles et sujettes à la dégradation bactérienne. Ce travail s'intéresse à l'influence des MO des milieux anthropisés sur la biodisponibilité des Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) et l'évolution de cette influence au cours de la biodégradation des MO. Une mise en évidence expérimentale en laboratoire et in situ et une modélisation de l'influence de la MO sur la biodisponibilité des HAP et de son évolution au cours de la minéralisation bactérienne sont proposées.

Les recherches en milieu lacustre ont généralement porté sur les grands lacs naturels et les barrages. Or les défis scientifiques que présentent les lacs urbains sont nombreux du fait de leur faible profondeur et de leur extension .Le travail que nous présentons ici s'inscrit dans le cadre du projet Petits Lacs Urbains Mesures Modèles Multi-Echelles (PLUMMME), projet financé par la région Île-de-France (programme DIM R2DS).Ce projet a permis l'équipement du lac de Créteil en mesures à haute résolution. Ce sont ces mesures physiques et biologiques qui sont essentiellement exploitées dans cette thèse, parfois en comparaison avec celles du lac du Bourget. La première étape de cette thèse a été ainsi d'enrichir la base de données déjà disponible. Pour cela, nous avons mis en place une station de mesure en continu (capteurs de température, chlorophylle et luminosité, données météorologique telles que vitesse du vent et température atmosphérique), ainsi que deux chaînes de mesures comportant différents capteurs. Des campagnes de mesures spécifiques ont également été réalisées pour l'étude de hydrodynamique à l'aide d'un courantomètre de type Acoustic Doppler Velocimeter (ADV), ainsi qu'un profileur de type Acoustic Doppler Current Profilers (ADCP) à deux points différents du lac (point central et point du rejet d'eaux pluviales). L'analyse des différents champs montre que le lac présente des stratifications avec une période d'une semaine. Nous avons également identifié les modes d'oscillations des ondes internes lorsque ces dernières se produisent sous l'effet du vent. L'analyse spectrale a permis de mettre en évidence une première propriété d'invariance d'échelle des différents champs mesurés. Les différents processus physique (turbulence, stratification, écoulement proche de la paroi) opérant le long de la colonne d'eau ont également été caractérisés. L'analyse spectrale ne permet pas de mettre en évidence le caractère intermittent des fluctuations des champs mesurés, ces dernières peuvent par contre être analysées à l'aide des techniques multifractales. Dans cette thèse nous avons montré que lorsqu'il existe une dépendance entre deux champs, celle ci est multi-échelle. L'utilisation du modèle multifractal universel (UM) a permis de quantifier le degré de cette dépendance. La qualité de l'estimation des paramètres UM dépend fortement de celle de l'invariance d'échelle observée: des séries temporelles présentant des tendances ne respectent pas cette invariance. Les effets de ces dernières sur l'estimation des paramètres UM peuvent être éliminés en utilisant la méthode de décomposition empirique modale dans l'espace physique. L'utilisation des données du champ de vitesse mesuré à l'aide de l'ADCP montre que, les pentes des spectres suivent un profil logarithmique selon la verticale, cela met en évidence que différents processus physiques opèrent le long de la colonne d'eau. Nous montrons également que l'hydrodynamique du lac est fortement perturbée à petite échelle au point du rejet d'eau pluviale. La dernière partie de la thèse examine ce que notre analyse à petites échelles apporte aux modèles numériques. Nous montrons que si les modèles déterministes arrivent à reproduire certains phénomènes à grande échelle, ils sont dans l'incapacité de représenter correctement les fluctuations à petites échelles, donc les processus physiques correspondants. L'analyse multifractale montre que la variabilité des champs physiques présente une forte intermittence. Le fait que la majorité des interactions biologiques/chimiques se produisent à petites échelles souligne la nécessité d'améliorer qualitativement les modèles de fermeture des équations de Navier-Stokes. Enfin, nous montrons que les fonctions de structures, observables statistiques de base en turbulence, ne permettent pas de caractériser de façon unique les champs non conservatifs et donc correspondent à des simulations multifractales non identiques
Research in limnology has generally focused on natural lakes and dams. Moreover, the scientific challenges posed by urban lakes are numerous because of their large width and shallow depth resulting in complex problems that involve. This work is part of the project Petits Lacs Urbains Mesures Modèles Multi-Echelles (PLUMMME), founded by Région Île-de-France (DIM R2DS program). The project provides the high-resolution equipment measuring equipment used at Lake Créteil. Physical and biological measurements are the primary scope of this thesis, with some comparisons of measurements done between Lake Creteil and Lake Bourget. With this in mind, the first step of the thesis was to enhance currently available data. In order to do this we installed a station for the continuous measurement of: temperature, chlorophyll and light, also meteorological quantities such as wind speed, and air temperature were measured. The quantities were measured using two measuring chains comprising different sensors. Measurements were conducted in order to characterise hydrodynamics, using a current meter of type Acoustic Doppler Velocimeter (ADV) and a profiler of type Acoustic Doppler Current Profilers (ADCP) positioned at different points in the lake (centrally, and at the point of stormwater discharge). The analysis of the various measured fields shows that the lake is periodically stratified with a period of one week. We also identify the different modes of the internal waves that occur due to the effects of the wind. Spectral analysis was used to highlight the first scale invariant propriety of the different measured fields. Various physical processes (turbulence, stratification, near-wall flow) operating along the water column were also characterised using this method. The spectral analysis, however, does not provide information about the intermittency of the fluctuations of the measured fields, this can only be done using multifractal techniques. In this thesis, we have shown that when there is a dependence between two fields, the dependence is multiscale. The use of the Universal Multifractal (UM) model, allows one to quantify the degree of this dependence. The quality of the estimation of the UM parameters depends strongly on that of the observed scale: time-series with trends are not scaling. The effects of the latter on the estimation of UM parameters can be improved by the application of the Empirical Modal Decomposition method. The measured velocity data from the ADCP shows that the slope of the power spectra density follow a logarithmic profile along the depth of the lake, it shows that different physical processes operate along the water column. We also show that the hydrodynamics of the lake at small scale are strongly perturbed at the point of waterstorm discharge. The last part of the thesis is focused on what our analysis at small-scales brings to numerical models. We show that, if the deterministic models are able to reproduce some phenomena at large scale, they fail to describe the small-scale variability. the small scale variability and the physical processes involved. A multifractal analysis showed that the small-scale variability of the physical fields displays a strong intermittency, an extremely important feature for biological or chemical reactions and therefore for biological scenarios. Knowing that the majority of biological/chemical interactions occur at smaller scales, this result underlines the necessity to greatly improve the closure of the Navier-Stokes equations. Finally, we show that the structure function, a frequently used statistical tool in turbulence, do not uniquely characterize non-conservative fields, i.e., they do not correspond to identical simulations

La gestion des eaux pluviales constitue un défi important à relever dans les villes du monde entier : aujourd’hui on ne compte plus les problèmes d’inondation et de pollution, problèmes chroniques qui tendent à s’amplifier à mesure que l’urbanisation grandit en parallèle du changement climatique. Une gestion durable de ces eaux est au cœur des enjeux du XXIe siècle et afin de faire face à ces problèmes le Ministère de l’Écologie et du Développement Durable a engagé une opération de recherche sur cette thématique. Parmi les problèmes posés par les eaux pluviales, notre étude se focalise sur les rejets urbains de temps de pluie (RUTP). Ces rejets constituent un apport important et imprévisible de nombreux polluants pour les masses d’eaux réceptrices. La pollution des RUTP est étudiée depuis de nombreuses années et, alors que les connaissances en la matière s’affinent, il n’existe à l’heure actuelle aucune étude de grande ampleur permettant d’identifier l’impact des RUTP sur les écosystèmes récepteurs. Notre travail a consisté à étudier l’impact environnemental de différents échantillons de RUTP collectés sur 3 sites d’assainissement pluvial de l’agglomération lyonnaise. Pour cela nous avons sélectionné des bioindicateurs pertinents, les microalgues d’eau douce, organismes unicellulaires à la base des chaînes trophiques et très sensibles aux polluants présents dans les RUTP. Nous avons réalisé des bioessais écotoxicologiques connus de la littérature et contribué au développement de nouveaux indicateurs de toxicité complémentaires. De plus nous avons cherché à adapter ces bioessais pour permettre leur utilisation sur le terrain. En parallèle nous avons travaillé à l’amélioration d’un biocapteur enzymatique à cellules algales. Ses performances ont été évaluées sur des échantillons de RUTP avant d’œuvrer à la construction d’une station automatisée qui nous a permis de réaliser des mesures directement sur les sites d’assainissement (on line monitoring). Ce travail contribue à mettre en évidence l’impact important des RUTP sur le milieu récepteur tout en confirmant le caractère hétérogène de ce type d’effluent et l’intérêt des dispositifs de surveillance in situ
The stormwater management constitutes an important challenge for cities around the world: today there are countless problems of flooding and pollution, chronic problems that tend to amplify as urbanization grows. Sustainable management of these waters is at the heart of defies of the twenty-first century and to address these problems the Ministry of Ecology and Sustainable Development has launched a research operation. Among problems posed by stormwater, our study focuses on urban wet weather discharges (UWWD). These releases are an important and unpredictable contribution of many pollutants to the receiving water bodies. UWWD's pollution has been studied for many years and, while knowledge in the field matures, there is at present no large-scale study to identify the impact of UWWD on the receiving ecosystems. Our work consist in studying the impact of different UWWD samples collected at 3 storm sanitation sites of Lyon on the environment. We have relevant bioindicators, freshwater microalgae, unicellular organisms at the base of the trophic chain and very sensitive to pollutants present in the UWWD. We have undertaken ecotoxicological bioassays known from the literature and contributed to the development of new indicators of toxicity. Furthermore, we seek to adapt these bioassays to allow their use in the field. In parallel, we have worked to improve an enzyme biosensor algal cell. We evaluated its performances on samples of UWWD and then we built an automated measuring station to make measurements directly on the remediation site (online monitoring)

Ce memoire propose une analyse diachronique de l'occupation du sol de la zone peri-urbaine de brazzaville (r. P. Congo). Apres le rappel des conditions generales de l'environnement en afrique centrale, les differents facteurs physiques et biotiques du milieu sont decrits dans le premier et le deuxieme chapitres. Les affectations et les formes d'exploitation de ce milieu sont ensuite abordees dans le troisieme chapitre en utilisant une methode de photointerpretation. Ainsi, les donnees obtenues sur l'extension de brazzaville par rapport au milieu rural et sur l'evolution de l'interface urbain-rural de 1953 a 1983 a permis de soulever un certain nombre de problemes tels que la croissance urbaine incontrolee, la degradation de la foret et des sols, l'itinerance des cultures ce travail constitue donc une etude prealable d'amenagement d'un territoire de facon a apprecier les elements evolutifs et la vitesse de cette evolution

La présente recherche traite de l'influence des activités anthropiques sur les hydro-écosystèmes tropicaux. Elle a pour but d'évaluer l'impact de l'urbanisation sur les ressources en eau. Elle vise à améliorer notre connaissance des processus géochimiques et des transferts de matières en milieu urbain et périurbain. L'étude a été menée dans le bassin versant de la Mefou (840 km2, Afrique Centrale), affluent du fleuve Nyong. Ce bassin englobe toute l'aire urbaine et périurbaine de la ville de Yaoundé, capitale du Cameroun, peuplée d'environ 2,8 millions d'habitants, et classée deuxième grande métropole du pays. Les concentrations d'éléments majeurs et en trace dans la fraction dissoute, de carbone organique dissous et particulaire, et de métaux dans les matières en suspension ont été mesurées dans les eaux souterraines et les eaux d'écoulement depuis les têtes de bassin de la Mefou jusqu'au fleuve Nyong. Les résultats présentent les interactions entre eaux/roches/sol et les effets de l'urbanisation. La normalisation des concentrations à la Croute Continentale Supérieure (Upper Continental Crust, UCC) montre l'influence du socle rocheux granito-gneissique sur la composition des eaux souterraines et des eaux de surface du bassin versant de la Mefou. Il y a un enrichissement en alcalins (Na, K), alcalino-terreux (Ca, Mg), métaux de transition (Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb) et REEs (La, Ce, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Yb, Lu). L'enrichissement remarquable des eaux de surface en Eu s'explique par l'altération des plagioclases. La comparaison du bassin versant de la Mefou avec les sites de référence, le bassin versant de Nsimi (source et ruisseau du Mengong) et le fleuve Nyong suivis depuis plus de vingt ans dans le cadre du SNO MTROPICS, fait ressortir un très important enrichissement des eaux en éléments majeurs (Cl, SO4, NO3, Na, K, Ca, Mg). Les activités humaines entrainent une contamination des eaux par les nutriments et les métaux, et influencent la dynamique des processus tel que l'absence de complexation des métaux par la matière organique probablement due à l'absence ou la faible concentration en acides humiques et fulviques. Dans les eaux souterraines, Mn, Al, Ba, Zn, Fe sont les métaux de transition dominants et il est noté une contamination par les nitrates (942 ± 127 µmol/L) avec des concentrations supérieures à la norme fixée par l'Organisation Mondiale de la Santé (806 µmol/L), et dans une moindre mesure par certains métaux comme Al, Mn. Dans les eaux de surface, Fe, Mn, Ba, Al, Zn, Cu sont les éléments traces métalliques les plus importants. Cependant la concentration moyenne de Mn (4,1 ± 0,8 µmol/L) et la concentration maximale de Fe (267 µmol/L) sont supérieures aux normes recommandées (1,8 µmol/L and 35,8 µmol/L, respectivement). La pollution diminue progressivement du Mfoundi (affluent de la rivière Mefou, en ville) vers la rivière Mefou et le fleuve nyong. Ce processus d'auto-régulation naturelle est dû à la dilution, la sédimentation, la dégradation et l'adsorption des éléments dans les zones de bas fonds et dans le lit de la rivière occupé par les macrophytes dotés d'un rôle phytoremédiateur. [...]
This research addresses the influence of human activities on tropical hydro-ecosystems. Its purpose is to assess the impact of urbanization on water resources. It aims to improve our knowledge of geochemical processes and material transfers in urban and peri-urban areas. The study was conducted in the Mefou river basin (840 km2, Central Africa), a tributary of the Nyong River. This basin includes the entire urban and peri-urban area of the city of Yaoundé, the capital of Cameroon, with a population of about 2.8 million inhabitants, and classified as the country's second largest metropolis. Concentrations of major and trace elements in the dissolved fraction, dissolved and particulate organic carbon, and metals in suspended solids were measured in groundwater and runoff water from the Mefou basin heads to the Nyong River. The results present the interactions between water/rock/soil and the effects of urbanization. The normalization of concentrations with the Upper Continental Crust (UCC) shows the influence of the granito-gneissic bedrock on the composition of groundwater and surface water in the Mefou catchment area. There is an enrichment in alkalis (Na, K), alkaline earths (Ca, Mg), transition metals (Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb) and REEs (La, Ce, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Yb, Lu). The remarkable enrichment of surface waters in Eu is explained by the alteration of plagioclases. Comparison of the Mefou catchment area with the reference sites, the Nsimi catchment area (source and stream of the Mengong) and the Nyong River monitored for more than twenty years under the SNO MTROPICS, shows a very significant enrichment of the waters in major elements (Cl, SO4, NO3, Na, K, Ca, Mg). Human activities lead to water contamination by nutrients and metals, and influence the dynamics of processes such as the absence of metal complexation by organic matter, probably due to the absence or low concentration of humic and fulvic acids. In groundwater, Mn, Al, Ba, Zn, Zn, Fe are the dominant transition metals and nitrate contamination (942 ± 127 µmol/L) is noted with concentrations above the standard set by the World Health Organization (806 µmol/L), and to a lesser extent by some metals like Al, Mn. In surface waters, Fe, Mn, Ba, Al, Zn, Cu are the most important metallic trace elements. However, the average concentration of Mn (4.1 ± 0.8 µmol/L) and the maximum concentration of Fe (267 µmol/L) are higher than the recommended standards (1.8 µmol/L and 35.8 µmol/L, respectively). Pollution is gradually decreasing from Mfoundi (a tributary of the Mefou River in town) to the Mefou River and the Nyong River. This natural self-regulation process is due to the dilution, sedimentation, degradation and adsorption of elements in lowland areas and in the riverbed occupied by macrophytes with a phytoremediator role. Indeed, the large volumes of water from the other tributaries of the Mefou and Nyong rivers, which drain areas with little or no anthropisation, dilute the concentration of elements in the highly mineralised waters from the urban area. The flat relief downstream of the Mefou basin slows the flow of the river and favours the deposition of suspended particles loaded with pollutants. The roots of the macrophytes in this vast and highly developed swampy area trap the organic and mineral pollutants of the Mefou River and contribute to the decrease in their concentration in the river's water

Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre du programme INDAAF (International Network to study Deposition and Atmospheric chemistry in AFrica). Il a pour objectif d'étudier la physico-chimie des aérosols atmosphériques prélevés sur deux sites ruraux africains peu perturbés et représentatifs des écosystèmes de forêt (site de Nsimi au Cameroun) et de savane humide (site de Djougou au Bénin). Les aérosols prélevés hebdomadairement dans les fractions PM2,5 et PM10 à Nsimi de 2004 à 2009 et à Djougou de 2005 à 2009 ont été analysées, afin de caractériser les variations saisonnières des concentrations des différentes espèces chimiques et d'identifier leurs sources majeures en fonction des saisons. Les résultats obtenus ont permis (1) de mettre en évidence l'impact des paramètres climatiques sur les niveaux de concentration des espèces chimiques, la saison sèche présentant en général les plus importants, (2) d'identifier les sources combustion de biomasse et de biocombustible, terrigène, biogénique et secondaire comme présentes en saison sèche et les sources biogénique, feux domestiques et phénomène de guttation en saison humide, (3) de montrer l'impact de l'écosystème et de la situation géographique sur les émissions des aérosols : la source biogénique et la guttation sont plus importantes en forêt tandis que la source terrigène est plus importante en savane humide. Le second volet de cette thèse s'inscrit dans le cadre du programme POLCA (POLlution des Capitales Africaines). Le but était de caractériser la pollution particulaire à Yaoundé, capitale du Cameroun, et d'étudier son impact toxicologique sur la santé. Ce travail a permis de caractériser à l'échelle saisonnière la chimie de l'aérosol prélevé mensuellement de décembre 2012 à juillet 2013 et d'en déterminer les sources. Ensuite, divers tests de réponses biologiques des cellules épithéliales humaines exposées à ces aérosols ont permis de déterminer leur toxicité dans l'organisme humain en fonction des espèces chimiques les composant. Les résultats obtenus ont montré (1) l'impact de la taille et du nombre des particules de Yaoundé sur la toxicité : les plus fines induisant une plus forte expression de la réponse pro-inflammatoire des cytokines et des enzymes anti-oxydantes, (2) l'impact de la composition chimique sur cette toxicité : les aérosols riches en matières organiques particulaires induisant fortement l'expression des gènes du métabolisme des xénobiotiques, en particulier le CYP1A1
This thesis was a contribution to the INDAAF (International Deposition Network to study and Atmospheric chemistry in Africa) program. It aims was to study the physics and chemistry of atmospheric aerosol collected on two undisturbed African rural sites, representative of forest (Nsimi site Cameroon) and humid savanna (Djougou site Benin) ecosystems. Aerosols collected weekly in the PM2.5 and PM10 fractions at Nsimi, from 2004 to 2009 and at Djougou, from 2005 to 2009 were analyzed in order to characterize the seasonal variations of concentrations of the different chemical species and to identify their major sources according to the seasons. The contribution of each group of species was estimated from the total concentration of the aerosol. The results obtained allowed (1) to highlight the impact of climatic parameters on the concentration levels of the chemical species, with the dry season having the most important impact in general, (2) to identify biomass combustion sources and biofuel, terrigenous, biogenic, secondary as well as predominant in the dry season and biogenic sources, domestic fires and guttation phenomenon in the wet season, (3) to show the impact of the ecosystem and the location on emissions of aerosols: biogenic source and guttation are higher in the forest while terrigenous source is higher in wet savanna. The second part of my thesis is a part of the program POLCA (POLlution African Capitals). The main objective was to characterize particulate pollution in Yaounde, capital of Cameroon, and to study its toxicological impact on the human respiratory system. This work allowed to chemically characterize on a seasonal basis aerosols collected monthly from December 2012 to July 2013 and identify the sources. Furthermore, various tests on biological responses of human epithelial cells exposed to Yaounde aerosols were used to determine their toxicity in humans based on the component chemical species. The results showed (1) the impact of the size and number of Yaounde's particles on toxicity: the finer inducing a stronger expression of the pro-inflammatory cytokine response and anti-oxidant enzymes, (2) the impact of the chemical composition on this toxicity: aerosols with important quantities of particulate organic matter strongly induce gene expression of the metabolism of xenobiotics, especially CYP1A1

Les espaces verts en ville ont longtemps été perçus comme des espaces réservés à des fins exclusivement récréatives. Il en a résulté des espaces uniformes, sans grande variété de végétaux. Or, depuis la prise de conscience des problématiques environnementales urbaines, la notion de biodiversité en ville est maintenant reconnue dans certaines politiques de protection des espaces verts. Cependant, il reste à savoir si cette prise de conscience est basée sur une interprétation juste du rôle de la biodiversité et surtout si elle est articulée dans la gestion et l'aménagement urbains. Des avancées dans la recherche écologique ont conduit à de nouveaux concepts issus de l'écologie du paysage qui soutiennent les bases des nouvelles stratégies de conservation. Cette recherche vise à explorer les fondements sur lesquels s'appuient les politiques et programmes municipaux dont la Ville de Montréal s'est dotée afin de mettre en valeur ses espaces verts. Nous avons tout d'abord analysé cet ensemble de documents d'orientations et de politiques afin de déterminer les fonctions allouées aux espaces verts. Nous avons ensuite procédé à l'analyse de l'approche de conservation de la biodiversité ainsi que de son application sur le territoire montréalais. L'analyse de l'application porte sur le territoire de la Trame verte de l'Est. Les résultats de notre analyse montrent une vision réductrice des rôles que les espaces verts peuvent accomplir au sein de la ville. Nous avons aussi constaté que la planification de la conservation est basée sur une conception « statique » des écosystèmes et en ce sens, peu de nouvelles idées issues notamment de l'écologie du paysage ont été intégrées à la planification. En conclusion, cette démarche montréalaise de revalorisation des espaces verts ne s'inscrit ni dans une gestion intégrée de la ville, ni dans une approche holistique des espaces verts, comportant ainsi des risques pour la protection à long terme de la biodiversité en ville. Enfin, l'application du modèle de Réserve de la biosphère urbaine est explorée pour Montréal. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Biodiversité en milieu urbain, Montréal, connectivité, Réseau écologique, Gestion écosystémique, Services écosystémiques, Espaces verts, Politique de protection et de mise en valeur des milieux naturels, Réserve de la biosphère urbaine.