Tesi sul tema "Fleuves côtiers"

Cette thèse contribue à mieux cerner la vulnérabilité de la ressource en eau de surface de la région Languedoc-Roussillon face au changement climatique. Une reconstitution détaillée des conditions hydroclimatiques a d'abord été réalisée sur la période 1965-2004 en considérant les 6 fleuves principaux de la région. Elle a permis de montrer que la température annuelle moyenne a augmenté d'environ 1. 5°C, conséquence d'une influence croissante des systèmes de hautes pressions subtropicales au printemps et en été. Les précipitations n'ont pas révélé de tendances significatives, à l'exception des précipitations hivernales qui ont diminué au nord-est de la zone d'étude. Les débits annuels moyens ont eu tendance à diminuer sur l'ensemble des fleuves de la région, mais de manière significative uniquement dans les bassins pyrénéens et en aval des fleuves Hérault et Orb. Les étiages sont également devenus plus sévères pour une large majorité de stations hydrologiques. L'augmentation de l'évaporation semble avoir joué un rôle primordial dans ces évolutions. Les simulations réalisées à partir de modèles climatiques indiquent que la température devrait continuer à augmenter au cours du 21ème siècle, particulièrement en été, tandis que les précipitations devraient probablement diminuer. Le forçage d'un modèle hydrologique calé pour chaque fleuve à partir de scénarios climatiques construits pour la fin du 21ème siècle indiquent une diminution importante des débits durant la période fin printemps - début automne associé à un assèchement important des sols
This thesis contributes to understanding the vulnerability of surface water resources of the region Languedoc-Roussillon address climate change. A detailed reconstruction hydroclimatic conditions was first performed over the period 1965-2004 considering the 6 mains rivers of the region. It has shown that the average annual temperature has risen approximately 1. 5°C, reflecting an increasing influence of systems of subtropical high pressure in the spring and summer. Precipitation did not reveal any significant trends, except for winter precipitation that decreased in the north-east of the study area. The average annual flows tended to decrease on all rivers in the region, but significantly only in the Pyrenean basins and downstream river Herault and Orb. The low flows have also become more severe for a large majority of hydrologic stations. The increase of evaporation seems to have played a major role in these evolutions. The simulations from climate models indicate that the temperature should continue to increase in the 21st century, especially in summer, while precipitations would likely decrease. The forcing of a hydrological model calibrated for each river from climate scenarios constructed by the end of the 21st century indicate a significant decline in flows during the period late spring - early autumn with a significant drying of the soil

Obtenir des estimations précises des bilans sédimentaires sur le continuum terre-mer et comprendre comment ces bilans affectent la dynamique des littoraux est devenu un enjeu crucial dans le contexte actuel de montée du niveau marin et de recul du trait de côte. Les fleuves côtiers méditerranéens, du fait d’un caractère torrentiel lié à des événements météorologiques intenses, sont caractérisés par des épisodes de crues brefs mais violents durant lesquels la majorité du flux d’eau et de sédiments est apportée à la zone côtière en quelques jours. Ce mode de fonctionnement épisodique impacte également leurs embouchures qui peuvent se retrouver obstruées par le développement de flèche sableuse et conduire durant la concomitance des évènements de tempête et de crue à de fortes submersions en zone littorale.Cette thèse a pour objectif de mieux comprendre le fonctionnement de ces embouchures intermittentes et leurs interactions avec les apports en sédiments des fleuves qui y sont associés selon un continuum terre-mer. Une approche spatio-temporelle multi-échelles (terre-mer) couplant des données d’observations morphologiques, hydro-météorologiques et de suivi du transport sédimentaire a été appliquée sur le fleuve Têt, un exemple de fleuve côtier méditerranéen. Les résultats ont permis de 1) mieux comprendre le fonctionnement de ce système d’embouchure intermittente régie par des processus auto-allocycliques et anthropiques, 2) améliorer les estimations de flux de matières en suspension, apporter les premières estimations de flux de sable en suspension et à proximité du fond ainsi que de comprendre le rôle de la morphologie sur leur transfert vers la zone côtière et 3) améliorer la compréhension des événements concomitants de tempête et de crue sur la dynamique de réponsemorphologique et du transport sédimentaire associé
Obtaining accurate estimates of sediment budgets on the land-sea continuum and understanding how these budgets affect coastal dynamics has become a crucial issue in the current context of rising sea levels and retreating coastlines. The torrential nature of mediterranean coastal rivers, linked to intense meteorological events, is characterized by brief but violent flooding episodes, during which most of the water and sediment discharge is delivered to the coastal zone in a few days. This episodic behavior of operation also has an impact on their river outlet as well, which can become obstructed by the development of sandy spits, leading to heavy flooding in coastal areas during concomitant storm and flood events. The aim of this thesis is to improve our understanding of intermittent river mouths processes, and to assess their interaction with the sediment transport in a land-sea continuum. A multi-scales (land-sea) spatio-temporal approach combining morphological, hydro-meteorological and sediment transport monitoring data was applied to the Têt River, an example of a mediterranean coastal river. The results provided with 1) a better understanding of the mechanisms at this intermittent river mouth system governed by auto-allocyclic and anthropogenic processes, 2) an improved estimates of suspended solids fluxes, provided by the first estimates of suspended and near-bottom sand fluxes, as well as understanding the role of morphology on their transfer to the coastal zone, and 3) an improved understanding of concomitant storm and flood events on the dynamics of the morphological response and the associated sediment transport

Les deux rivieres cotieres du departement des pyrenees orientales, la tet et le tech, ont depose cinq niveaux de terrasses etagees ou semi-emboitees au cours du quaternaire. Ce sont des terrasses alluviales d'origine climatique ayant subi des reajustements neotectoniques dans la plaine du roussillon. Les depots de ces deux rivieres sont similaires et constitues en majorite de galets de quartz, schiste, granite et gneiss dont les proportions varient en fonction de l'anciennete du niveau. Ces gros elements sont emballes dans une matrice a preponderance de sables grossiers mal tries. Cependant vers les hauts niveaux, la fraction fine argilo-limoneuse voit son taux augmenter sensiblement. Il s'agit pour ces deux cours d'eau de depots de crues resultant de conditions hydrodynamiques irregulieres et assez violentes. Le cortege mineralogique des formations des deux vallees est similaire et compose par l'association epidote - grenat - andalousite - zoisite - hornblende. L'etude des variations de cette derniere dans les niveaux de la tet a permis de considerer les moyennes terrasses etant comme un seul niveau demultiplie par la neotectonique. Les mineraux argileux composant ces formations sont a la fois herites et neoformes. L'illite et la kaolinite sont presente en grande proportion dans tous les niveaux. La chlorite n'existe que dans les depots recents et la smectite dans les anciens. Nous en avons deduit que la premiere etait heritee alors que la seconde etait neoformee notamment a partir des micas et de l'illite qui voit son taux baisser dans les hauts niveaux. L'etude micromorphologique illustre parfaitement l'augmentation des processus d'alteration des basses vers les hautes terrasses en decrivant l'evolution des sediments. Une etude paleomagnetique menee sur les sur les trois plus hauts niveaux de terrasse n'a malheureusement pas donne de resultats interessant permettant de preciser un peu mieux la chronostratigraphie des etagements de la region
The two coastal rivers from the french department of pyrenees qrientales, the tet and the tech, deposited five staged terraces or semi-fill and fill terraces during the quaternary. These are alluvial terraces having a climatic origin with neotectonics readjustments in the roussillon coastal plain. The deposits of these two rivers are similary and are mainly constitued of quartz, schists, granites and gneiss pebbles with proportions that vary depending on the level's age. These coarse elements are stuck in a mainly bad sorted coarse sands matrix. Otherwise in the high levels, a silty-clay loam is the principal gangue. For both water courses it's multi-peaked floods deposits resulting of irregular and violent hydrodinamic conditions. The mineralogic assemblage of the two valleys is similar and is composed of an association of epidote-gamet-andalusite-zoisite-hornblende. The study of the variations of this assemblage in the tet levels shows that the middle terraces are the only level demultiplicated by neotectonics. The argillaceous minerals composing these formations are at the same time inherited and cristallized after settling and early diagenesis. Illite and kaolinite are present in a great proportion in all levels. Chlorite exists only in recent levels and smectite in the older ones. We deduced that the first is inherited when the second is cristallized after settling and early diagenesis from mica and illite which is less representated in the upper levels. The micromorphological study perfectly shows the alteration process augmentation from the lower to the higher terraces by describing the sediment evolution. A paleomagnetic study made on the three highest terraces levels gave no interresting results that would permit to precise the regional stages chronostratigraphy

Le golfe du Lion est une marge continentale à construction deltaïque soumise à l'impact des apports sédimentaires (1) du Rhône, un des plus gros fleuves méditerranéens, à caractère saisonnier ; (2) ainsi que d'une série de fleuves côtiers à caractère torrentiel. Des zones de dépôts temporaires du matériel fin se développent en face de ces fleuves vers 30 m de profondeur à la limite d'action des houles de tempête. La dynamique de ces zones soumise à l'impact des évènements extrêmes joue un rôle important dans (1) la dissémination des sédiments fins et des contaminants associés depuis les sources (bassins versants) jusque vers le large, et (2) la qualité des eaux dans la zone littorale. Une station de suivi automatique haute fréquence et à long terme a été installée sur le fleuve Têt, exemple de fleuve côtier méditerranéen à caractère torrentiel et sur son prodelta afin de suivre la variabilité, l'impact des évènements hydro-climatiques sur le devenir des sédiments fins dans la zone littorale. Les crues engendrées par les entrées maritimes sont les principales sources de sédiments fins à la zone littorale. Les tempêtes qui accompagnent ces crues créent une redistribution de ce matériel vers la vasière circa-littorale vers 50 m de profondeur et la limite du plateau où se situent les canyons sous-marins. La succession de ces évènements extrêmes au cours de l'année détermine la conservation du matériel fin dans la zone littorale ou son exportation vers le large. Une forte variabilité interannuelle existe également dans le golfe du Lion entre des années humides avec de fortes crues et tempêtes apportant et redistribuant de grandes quantités de matériel sédimentaire sur le plateau et des années sèches caractérisées par des courants intenses à l'origine de plongées d'eaux denses dévalant et érodant le plateau jusqu'au canyons sous-marins. Les évènements hydro-climatiques extrêmes (crues, tempêtes, plongées d'eaux denses) sont les acteurs principaux qui façonnent les fonds sédimentaires du golfe du Lion. L'impact des activités humaines et du changement climatique sur la fréquence de ces évènements extrêmes semble jouer un rôle important sur la variabilité de la qualité du milieu littoral et du devenir des sédiments fins et contaminants.

Les traits fonctionnels sont de plus en plus utilisés en écologie pour expliquer les changements de composition et de structure de la communauté phytoplanctonique en fonction des contraintes environnementales. Ce succès tient au fait que les traits fonctionnels sont des caractéristiques reliées aux processus de croissance et de perte des organismes, et qu'ils déterminent ainsi l'occurrence, la dominance ou l'absence d'une espèce dans des conditions environnementales données. Parmi les traits fonctionnels, on distingue les traits morpho-fonctionnels qui présentent l'avantage d'être facilement observables et mesurables. Les approches basées sur les traits morpho-fonctionnels ont majoritairement été utilisées en lac mais pourraient toutefois s'avérer pertinentes en rivière où l'importance relative des contraintes environnementales agissant sur la communauté phytoplanctonique est très variable d'un système à l'autre. L'objectif de cette thèse a donc été de tester l'hypothèse selon laquelle la communauté phytoplanctonique en rivière pouvait être structurée selon les traits morpho-fonctionnels. Dans les rivières étudiées, nous avons montré que la communauté est structurée selon les traits morpho-fonctionnels reliés à la vitesse de sédimentation, en mettant en évidence le rôle clé de la forme des organismes, mais aussi de leur motilité et de leur densité via la présence de mucilage. A travers la sélection de différentes valeurs pour ces traits morpho-fonctionnels, nous avons pu mettre en évidence l'impact majeur de la turbulence sur la communauté phytoplanctonique de ces rivières. L'effet de ce paramètre a été testé expérimentalement en conditions contrôlées sur une communauté simplifiée afin de tester l'hypothèse selon laquelle sous l'effet de la turbulence, la composition de la structure de la communauté pouvait être prédite par les traits morpho-fonctionnels. Les résultats de cette approche expérimentale ont permis de réitérer le rôle clé de la forme dans la structure de la communauté corroborant ainsi les résultats de rivières et ont également souligné le rôle de la plasticité phénotypique. L'approche basée sur les traits a également été testée en estuaires, mais s'est cependant montré infructueuse. Plusieurs hypothèses ont été proposées pour expliquer ce résultat, notamment l'absence de trait identifié comme étant relié à la salinité.

L’accident de la centrale de Fukushima Dai-ichi en 2011 a conduit au dépôt d’ultra-traces d’uranium et de plutonium sur les sols des bassins versants côtiers du nord-est du Japon, s’ajoutant à l’uranium naturel et au plutonium issu des retombées globales des essais nucléaires atmosphériques, déjà présents avant l’accident. La contribution relative de ces différentes sources peut être quantifiée à partir de la mesure précise de leur composition isotopique et à la détermination précise des signatures isotopiques locales antérieures à l’accident grâce aux données bibliographiques et à l’analyse d’une carotte sédimentaire prélevée dans un réservoir de barrage. Ainsi, l’analyse d’échantillons de sols prélevés après 2011 montre que la distribution spatiale des dépôts initiaux de plutonium est globalement similaire à celle du radiocésium. De plus, si le marquage en uranium de la centrale n’a pas été observé, le plutonium issu de l’accident a été mis en évidence et quantifié dans tous les sédiments (de rivières) analysés, démontrant que le plutonium provenant de la centrale est plus rapidement exporté vers l’Océan Pacifique que celui qui provient des essais atmosphériques. Par ailleurs, des microparticules portant le plutonium ont été localisées puis caractérisées précisément (taille, morphologie, composition chimique). De manière générale, ces travaux ont fourni des données originales sur le devenir des actinides dans l’environnement de Fukushima
The 2011 Fukushima Dai-ichi accident led to the deposition of uranium and plutonium at ultra-trace levels on coastal catchments in northeastern Japan, in addition to the natural uranium and plutonium from the global fallout of the atmospheric nuclear tests, already present before the accident. The relative contribution of these different sources can be quantified from the precise measurement of their isotopic composition and the precise determination of local isotopic signatures prior to the accident through the compilation of literature data and the analysis of a sediment core collected in a dam reservoir. Furthermore, the analysis of soil samples collected after 2011 shows that the spatial distribution of initial plutonium deposits is roughly similar to that of radiocaesium. In addition, if the presence of uranium originating from the plant was not confirmed, the plutonium rejected by the accident was identified and quantified in all the river sediment samples analyzed, showing that the plutonium originating from the plant is more quickly exported to the Pacific Ocean than that originating from the global atmospheric tests. In addition, plutonium bearing micro particles were localized and then precisely characterized (size, morphology, chemical composition). Overall, this work provided original data on the fate of actinides in the Fukushima environment

L'Etang de Berre se situe dans le Sud-Est de la France. Il est l'exutoire de trois cours d'eau à régime méditerranéen marqué : l'Arc, la Touloubre et la Cadière. Depuis plusieurs décennies, l'Etang de Berre connaît un profond dysfonctionnement. L'approche géomorphologique présentée dans ce travail permet de déterminer une méthode d'évaluation des apports fluviaux de matières en suspension à l'Étang de Berre et le fonctionnement hydrosédimentaire des systèmes fluviaux. Elle s'appuie sur l'identification des zones potentiellement productrices de matériaux, la quantification des flux de MES de l'Arc, de la Touloubre et de la Cadière vers l'Étang de Berre, pendant la période d'observation (septembre 1998-décembre 2000) et l'extension dans le temps (sur la période 1961-2000) des résultats. De 1961-2000, les flux moyens de MES sont de 23102 t/an pour l'Arc, 6715 t/an pour la Touloubre et 3456 t/an pour la Cadière. En moyenne, près de 26 % des MES arrivant dans l'Etang de Berre, ont une origine fluviale par opposition aux apports duranciens.

Plus d’un quart de siècle après leur découverte, les légionelles constituent toujours un problème de santé publique et suscitent un grand intérêt au sein de la communauté scientifique. Le comportement de cette bactérie hydrotellurique dans son environnement naturel est aujourd’hui méconnu. L’objectif de ce travail a été d’apporter les premiers éléments pour mieux comprendre l’écologie complexe des légionelles notamment en déterminant les facteurs responsables de leur occurrence et de leur persistance en milieu fluviatile. Les difficultés inhérentes à la détection des légionelles par les techniques classiques de mise en culture ont nécessité le développement de méthodes alternatives adaptées au dénombrement des Legionella pneumophila dans les eaux de surface et à l’analyse de la diversité génétique des Legionella spp. . Les travaux réalisés ont permis le développement d’une méthode rapide et directe d’immunodétection des L. Pneumophila combinée à la cytométrie en phase solide et couplée au marquage de l’activité estérase des cellules, afin de quantifier les cellules viables potentiellement pathogènes dans les eaux et les sédiments fluviatiles. La méthode d’empreinte moléculaire, de CE-SSCP1, développée dans ce travail, a permis d’étudier l’évolution au cours d’un cycle annuel de la structure génétique des populations de légionelles présentes en rivière. Les résultats de cette étude réalisée sur un fleuve côtier méditerranéen, le Tech, ont permis de confirmer le caractère ubiquitaire des légionelles, présentes en quantité importante et récurrente de l’amont à l’aval du fleuve. L’étude de la dynamique des L. Pneumophila a mis en évidence (i) des variations spatiales des concentrations en L. Pneumophila dans les eaux fluviales, (ii) l’existence d’un gradient de concentration de l’amont vers l’aval, et (iii) des variations saisonnières, avec des maxima en été et des minima en hiver. L’étude de la diversité génétique des légionelles a montré des évolutions différentes et notamment une composition génétique très diversifiée des populations légionelles dès l’amont du fleuve et une absence de gradient amont/aval des espèces présentes. Par ailleurs, l’impact des rejets anthropiques sur l’activité physiologique des L. Pneumophila et sur la structure génétique des populations de légionelles a été démontré, et principalement ceux des rejets des établissements thermaux utilisant des eaux chaudes. La température a été estimée comme étant un des facteurs abiotiques clés dans la prolifération et la survie des légionelles en rivière. 1 CE-SSCP : Capillary Electrophoresis Single Strand Conformation Polymorphism

Le but principal de cette étude est de comprendre le fonctionnement de la zone interface, continuum terre-mer au Liban. Suite à l’anthropisation spécifiquement la construction des barrages, les apports du fleuve vers la mer en termes de quantité et qualité, sont modifiés de nos jours. Le fleuve Ibrahim, ayant le débit le plus important parmi les fleuves libanais, interrompu par trois barrages, a été choisi comme étude de cas représentant les fleuves côtiers libanais. Les différents paramètres retenus ont permis de dégager des résultats intéressants. Au niveau de l’eau de surface marine le panache fluvial est décelé par l’étude des paramètres hydrologiques des masses d’eaux superficielles. Les résultats montrent aussi que l’apport fluviatile est le contributeur principal en nutriments au niveau de la région côtière durant la saison humide, élucidé par les teneurs en nitrates et silice dissoute. D’autre part, le transfert des particules de la zone côtière vers le large, à travers la pente continentale, se fait par l’intermédiaire de couches néphéloïdes.L’origine des sédiments et de leurs constituants est mise en relief en analysant plusieurs paramètres sédimentaires. La combinaison des paramètres granulométriques et géochimiques organiques et inorganiques et l’application des tests statistiques a permis de distinguer entre deux environnements de dépôt. (1) Les environnements littoraux (≤ 30 m) ou zone de « bypass » où le sable fin et la matière organique autochtone dominent. (2) Les environnements profonds (≥ 60 m) ou zones de dépôts où la fraction fine et la matière organique allochtone dominent.Sur l’ensemble du suivi l’état chimique de l’eau du fleuve au niveau des deux stations échantillonnées, déduit des teneurs en nutriments et macrofaune benthique, est considéré comme bon à très bon d’après les normes internationales Finalement, l’analyse des éléments traces métalliques confirme la faible contribution anthropique dans les stations marines et fluviatiles échantillonnées malgré la densité de population croissante au niveau de la région côtière Libanaise
The main purpose of this study is to understand the functioning of the coastal zone, land-sea continuum in Lebanon. Following the construction of dams, the contributions of the river towards the sea in terms of quantity and quality, are modified nowadays. The Ibrahim river, having the highest flow among the Lebanese rivers, interrupted by three dams, was chosen as a case study representing the Lebanese coastal rivers. The various parameters retained made it possible to obtain interesting results. At sea surface water level, the river plume is detected by studying the hydrological parameters of surface water.The results also show that the river is the main nutrient contributor in the coastal region during the wet season, elucidated by the nitrate and dissolved silica contents. On the other hand, the transfer of particles from the coastal zone to the open sea, across the continental slope, takes place through the nepheloid layers.The origin of sediments and their constituents is highlighted by analyzing several sediment parameters. The combination of organic and inorganic particle size and geochemical parameters and the application of statistical tests made it possible to distinguish between two deposition environments. (1) Coastal environments (≤ 30 m) or “bypass” area where fine sand and autochtonous organic matter dominate. (2) Deep environments (≥ 60 m) or deposit areas where the fine fraction and allochthonous organic matter dominate.The ecological state of the river water at the two sampled stations, deduced from the contents of nutrients and benthic macrofauna, is considered good to very good according to international standards. Finally, the analysis of metallic trace elements confirms the low anthropogenic contribution in the marine and river stations despite the increasing density of the population in the Lebanese coastal region

La Méditerranée Nord-Occidentale, en particulier le Golfe du Lion (GdL), est l’une des régions les plus productives de la Méditerranée également considérée comme un « hot spot » du réchauffement climatique. Cette zone extrêmement réactive est idéale pour observer l’impact des activités anthropiques sur les écosystèmes côtiers dans un contexte de changements globaux. Le GdL est caractérisé par l’occurrence d’évènements extrêmes (épisodes de pluies intenses et d’apports éoliens sahariens), typique du climat méditerranéen, dont les conséquences environnementales peuvent être exacerbées par la forte pression anthropique dans les zones côtières. Cette région reçoit ainsi une quantité importante de particules et de contaminants associés par le biais des fleuves (notamment le Rhône) et des dépôts atmosphériques. La problématique du cuivre est particulièrement prégnante dans cette région où la viticulture est considérablement développée et est responsable des fortes teneurs de cet élément dans les sols. L’apport de grandes quantités de Cu vers le milieu marin est une menace environnementale pour l’ensemble de l’écosystème car il est notamment reconnu que le Cu d’origine anthropique est plus facilement assimilable par les organismes. Ainsi, face aux influences contrastées dans cette région, l’objectif de ce travail est de dresser un bilan global des apports de Cu au GdL sur le long terme afin de mieux appréhender la dynamique de l’ensemble du système (fleuves et atmosphère) et l’impact potentiel sur le domaine marin dans un contexte de réchauffement climatique. Le suivi de ces compartiments est essentiellement organisé autour du SNO MOOSE, un système d’observations destiné à suivre de façon synoptique l’évolution du bassin nord-occidental de la Méditerranée. Les teneurs en métaux ont été analysées mensuellement dans les matières en suspension (MES) des fleuves et dans les dépôts atmosphériques secs et humides sur la période 2006-2022. Globalement, les compartiments minoritaires, c’est-à-dire l’atmosphère et les fleuves côtiers (Rhône exclu) sont plus sensibles aux activités anthropiques présentant des teneurs en Cu supérieures au Rhône. En effet, l’érosion des sols viticoles contrôlent les niveaux de contamination dans les MES des fleuves tandis que la remise en suspension éolienne de particules contaminées, ainsi que les traitements fongiques au sulfate de Cu, agissent comme des sources ponctuelles de Cu particulaire et dissous dans les dépôts atmosphériques secs à l’échelle saisonnière. En tant que plus grand fleuve méditerranéen en termes de débit d'eau douce, le Rhône domine sans équivoque les exports annuels de particules ainsi que de Cu total et naturel. En revanche, la contribution combinée des compartiments minoritaires, plus contaminés, au bilan des apports de Cu anthropique est de l’ordre de 47% soit équivalente à celle du Rhône. A l’échelle saisonnière, pendant plus de la moitié de l'année, les compartiments mineurs dominent le transfert de Cu anthropique dans le GdL. Cela représente une exposition plus continue pour les écosystèmes, alors que le Cu naturel est généralement délivré sous la forme de courtes impulsions liées aux crues et aux dépôts de poussière saharienne. Notre période d’étude s’intègre dans un contexte de sécheresse généralisée à l’ensemble du GdL qui semble s’intensifier. Cela se matérialise par une diminution des débits de l’ordre de 30% impactant notamment le Rhône. L’étude de la dynamique des apports de Cu fluviatile sur la période d’étude indique une tendance à l’augmentation de l’importance des formes labiles de Cu et de la contribution des fleuves côtiers au bilan global. En revanche, les flux atmosphériques de Cu tendent à rester constants au cours du temps. Ainsi, l’importance des compartiments minoritaires devrait considérablement croître dans un contexte de changements globaux signifiant un changement de paradigme majeur dans la dynamique du GdL
The North-Western Mediterranean, and in particular the Gulf of Lion (GoL), is one of the most productive regions of the Mediterranean, and is also considered a "hot spot" for global warming. This highly reactive zone is ideal for observing the impact of anthropogenic activities on coastal ecosystems in a context of global change. The GoL is characterized by the occurrence of extreme events (episodes of intense rainfall and Saharan wind inflow), typical of the Mediterranean climate, whose environmental consequences can be exacerbated by the high anthropogenic pressure in coastal areas. As a result, this region receives large quantities of particles and associated contaminants via rivers (notably the Rhône) and atmospheric deposits. The problem of copper is particularly acute in this region, where viticulture is highly developed and is responsible for high levels of this element in the soils. The input of large quantities of Cu into the marine environment poses an environmental threat to the entire ecosystem, as it is recognized that Cu of anthropogenic origin is more easily assimilated by organisms. Given the contrasting influences in this region, the aim of this work is to draw up a global balance sheet of Cu inputs to the GoL over the long term, in order to gain a better understanding of the dynamics of the system as a whole (rivers and atmosphere) and the potential impact on the marine realm in a context of global warming. The monitoring of these compartments is essentially organized around SNO MOOSE, an observation system designed to synoptically track the evolution of the north-western Mediterranean basin. Metal levels were analyzed monthly in river suspended matter (SPM) and in dry and wet atmospheric deposits over the period 2006-2022. Overall, the minor compartments, i.e. the atmosphere and coastal rivers (excluding the Rhone), are more sensitive to anthropogenic activities, with higher Cu levels than the Rhône. In fact, erosion of vineyard soils controls contamination levels in river SPM, while wind-borne resuspension of contaminated particles, as well as fungal treatments with Cu sulphate, act as point sources of particulate and dissolved Cu in dry atmospheric deposits on a seasonal scale. As the largest Mediterranean river in terms of freshwater discharge, the Rhone unequivocally dominates the annual exports of particulate matter as well as total and natural Cu. On the other hand, the combined contribution of the more contaminated minority compartments to the anthropogenic Cu balance is around 47%, equivalent to that of the Rhone. On a seasonal scale, for more than half the year, the minor compartments dominate the transfer of anthropogenic Cu into the GoL. This represents a more continuous exposure for ecosystems, whereas natural Cu is generally delivered in the form of short pulses linked to flooding and Saharan dust deposits. Our study period took place against a backdrop of widespread drought throughout the GoL region, which appears to be intensifying. This is reflected in a reduction in discharges of the order of 30%, particularly affecting the Rhone. A study of the dynamics of fluvial Cu inputs over the study period indicates a trend towards an increase in the importance of labile forms of Cu and in the contribution of coastal rivers to the overall balance. In contrast, atmospheric Cu fluxes tend to remain constant over time. Thus, the importance of minority compartments is likely to grow considerably in a context of global change, signifying a major paradigm shift in GoL dynamics

Les pergélisols nordiques contiennent une quantité significative de carbone organique. Or, son utilisation par les microorganismes dans les rivières et l’océan Arctique est peu connue. Au cours de l’Arctic River-Delta Experiment (ARDEX), des variables environnementales et microbiologiques furent mesurées le long d’un transect de 300 km entre le fleuve Mackenzie et la mer de Beaufort (juillet-août 2004). Nous voulions étudier les gradients fluviaux et estuariens de la structure et de l’activité de la communauté microbienne et évaluer l’influence des UV et de l’approvisionnement en carbone sur les processus bactériens. La communauté microbienne a changé le long du transect et les bactéries attachées aux particules jouaient un rôle majeur dans le fleuve et la zone de transition. Le métabolisme bactérien était limité par la disponibilité du carbone dans le fleuve Mackenzie. La photodégradation a augmenté la labilité du carbone organique dans le fleuve, mais l’a diminuée dans la mer de Beaufort.
Globally significant quantities of organic carbon are stored in northern permafrost soils, but little is known about how this carbon is processed by microbial communities once it enters rivers and is transported to the coastal Arctic Ocean. As part of the Arctic River-Delta Experiment (ARDEX), we measured environmental and microbiological variables along a 300 km transect across the Mackenzie River and coastal Beaufort Sea in July-August 2004 to investigate the river and estuarine gradients in microbial community structure and activity, and to evaluate the influence of UV exposure and carbon supply on bacterial processes in these ecosystems. Microbial community structure changed along the transect and the contribution of particle-attached bacteria was significantly higher in riverine and transition zone stations. Experimental results showed that bacterial metabolism was carbon limited in the Mackenzie River. Photodegradation increased organic carbon biolability in the Mackenzie River and decreased it in the Beaufort Sea.
Inscrite au Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures

Les deltas et les régions côtières constituent les sources les plus importantes d'eau douce et de matière en suspension vers le plateau continental puis le large, la compréhension de leur dynamique et de leur variabilité est donc cruciale. Cette thèse vise à mieux comprendre la variabilité spatio-temporelle de la dynamique estuarienne et océanique sous l'influence de forçages naturels et l'influence de cette variabilité sur le transport et devenir des sédiments le long du continuum estuaire - océan côtier du Fleuve Rouge au Golfe du Tonkin. Des observations in-situ collectées dans l'estuaire ont d'abord mis en évidence l'influence de la variabilité saisonnière et de la variabilité due à la marée sur le débit et sur le devenir des matières en suspension, en particulier le rôle du pompage tidal dans l'envasement de l'estuaire. Deuxièmement, un modèle hydrodynamique 3D réaliste, basé sur une configuration haute-résolution et un paramétrage optimisés et validés à partir de plusieurs jeux d'observations in-situ et de données satellitaires, a été utilisé pour l'étude de la circulation à l'échelle du Golfe du Tonkin. Cette configuration a préalablement été optimisée à l'aide de tests de sensibilité des solutions de marée à la bathymétrie et à la paramétrisation du frottement de fond. Les facteurs de la variabilité de cette circulation aux échelles journalière, saisonnière à interannuelle ont été identifiés. La variabilité du transport d'Ekman due à l'inversion saisonnière des vents de mousson a été identifiée comme le principal moteur de la circulation saisonnière, cette dernière pouvant être inversée (intensifiée) en été (hiver) par le passage de typhons. ENSO, l'Oscillation Arctique ou encore une forte activité cyclonique ont été identifiés comme les facteurs de la variabilité interannuelle. Des tests préliminaires avec un module de transport sédimentaire couplé au modèle hydrodynamique ont révélé l'importance, pour la représentation réaliste du transport de matière en suspension, de la composition du sédiment de fond et du paramétrage des coefficients d'érosion
Deltas and coastal regions deliver the largest inputs of freshwater and sediments to the shelf and open ocean, understanding water and sediment dynamics and variability in those regions is therefore crucial. The spatio-temporal variability of estuarine and ocean dynamics under the influence of natural forcings and their impact on sediment transport and fate was assessed along the Red River estuary - coastal ocean - Gulf of Tonkin continuum. First, in-situ estuarine observations evidenced the seasonal and tidal variabilities of flow and suspended matter, and showed in particular the role of tidal pumping in the estuary siltation. Second, a 3D realistic hydrodynamic model was set up and calibrated with various observations and satellite data. Beforehand, a high-resolution model configuration was implemented and optimized with sensitivity tests of the Gulf of Tonkin's tidal components to bathymetry and various bottom friction parameterizations. Third, the resulting optimized configuration was used to study the large scale Gulf of Tonkin circulation at daily, seasonal and interannual scales, and to identify the drivers of their variabilities. Ekman transport variability due to monsoon winds reversal drives the seasonal circulation, which can be reversed in summer by episodic typhoon events and intensified in winter. ENSO, strong typhoon activity and Arctic Oscillation have been identified as drivers of the interannual circulation variability. Lastly, preliminary tests with a sediment transport module coupled with the hydrodynamics model revealed the importance of the seabed composition and of the parameterization of the erosion coefficients

L'objectif de ce travail est l'étude de la composition chimique et minéralogique des matières dissoutes et particulaires du fleuve Têt (Pyrénées-Orientales) afin d'étudier les sources de ces matières et de proposer des bilans détaillés concernant leur exportation vers la mer Méditerranée. Il s'agit de proposer un modèle du fonctionnement géochimique et hydrosédimentaire du fleuve. Ce modèle doit permettre de discriminer les éléments relevant de phénomènes naturels de ceux des activités humaines. L'approche scientifique est basée sur le déroulement d'un suivi hebdomadaire pendant une année hydrologique (2000-2001) et l'évolution de la composition de l'eau le long de 7 stations. Les observations ont permis d'identifier cinq sources qui contribuent à la composition de l'eau: l'atmosphère, le salage des routes, l'agriculture, les rejets urbains et l'altération chimique des roches. La contribution de chaque source à la charge dissoute a été quantifiée. Les flux de MES ont été calculés en établissant des modèles empiriques entre les concentrations et les débits, ce qui a aussi permis d'y coupler les flux de carbone particulaires. Tous ces flux sont perturbés par la sédimentation dans un lac-barrage au milieu du bassin et leur taux de rétention respectif a pu être estimé. Enfin, la distinction entre les flux naturels et anthropiques a conduit à l'élaboration d'un modèle de fonctionnement de l'érosion dans le bassin. Ce modèle permet d'une part, de distinguer la variabilité de l'érosion mécanique de celle de l'érosion chimique, et d'autre part, de distinguer la contribution de l'altération des roches silicatées de celle de l'altération des roches carbonatées à l'érosion chimique
The purpose of this work was the study of the chemical and mineralogical composition in the dissolved and particulate matter of the river Têt (Pyrénées-Orientales) in order to identify the major sources of these materials, and to propose detailed budgets with respect to their fluxes to the Mediterranean Sea. The main objective was to develop a geochemical and hydrosedimentological model that is able to distinguish between the part of the materials that come from natural sources, and the part that is released or retained by human activities. The scientific approach was constructed on a weekly survey during one hydrological year (2000-2001), from the headwaters down to the river mouth. The overall observations allowed the identification of five major sources that contributed to the material fluxes: rainfall, road salting, agriculture, urban waters and chemical rock weathering. For each source, the respective contributions were quantified. The particulate matter fluxes were determined by etablishing empirical models between the suspended matter concentrations and runoff, which also allowed a prediction of the carbon fluxes. All particulate matter fluxes were affected by the existence of a major reservoir lake and their retention rates in this lake could be estimated. The distinction between the natural and anthropogenic matter fluxes finally also allowed the proposition of a model about the functioning of a natural erosion that takes into account the spatial variability of the chemical and mechanical erosion in the basin, and that also distinguishes the contributions of silicate and carbonate weathering in the overall release of alkalinity to the river

Les substances dissoutes des eaux du fleuve côtier "la Têt" (Pyrénées-Orientales) ont été étudiées par la méthode de fluorescence grâce à l'établissement de matrices d'excitation et d'émission de fluorescence (MEEF). Dans les MEEF de ces eaux, on constate la présence constante des substances naturelles de nature humique : substances humiques (SH). Les caractéristiques spectrales de ces SH dans l'eau ont été comparées à celles des SH extraites des sols du bassin versant et des sédiments du fleuve. Ces SH ont fait l'objet d'un fractionnement physique selon la définition classique des deux constituants principaux : acides humiques (AH) et acides fulviques (AF). Les caractéristiques spectrales de ces fractions ont été analysées à partir des MEEF qui ont été traitées par l'algorithme PARAFAC. La décomposition par cet algorithme des MEEF dans ces fractions a permis de mettre en évidence quatre fluorophores distincts avec leurs spectres d'excitation et d'émission caractéristiques : fluorophore pré-Humique, fluorophore Fulvique, fluorophore Intermixtum, fluorophore Humique. Les méthodes de résolution de spectres conventionnelles ne permettent pas d'isoler ces spectres d'excitation et d'émission caractéristiques. A ces quatre fluorophores spécifiques des substances humiques, s'ajoutent les fluorophores allochtones du Tryptophane d'origine essentiellement anthropique dans l'eau et des phéopigments issus des végétaux concentrés dans la fraction physique AH. D'une part, l'impact de la pollution anthropique sur le fleuve a été suivi grâce au traceur fluorescent lié à l'activité humaine : le tryptophane. La quantification de ce composé a permis d'évaluer la contrainte des rejets de station d'épuration sur le fleuve et l'efficacité du traitement des eaux usées. D'autre part, le traitement PARAFAC a permis d'évaluer la répartition des quatre fluorophores dans chaque fraction physique des compartiments du continuum sols, eau et sédiments.

Notre étude, associant l'archéologie à la paléontologie et à la géomorphologie fluviale a pour objectifs : -D'élaborer une cartographie fine du réseau hydrographique, de proposer une chronologie des paléochenaux fluviatiles. - De définir le rôle exact qu'a pu jouer la contrainte fluviale dans les modalités d'aménagement de la ville antique. - De définir précisément les processus à l'œuvre dans la construction de la plaine et les formes alluviales des chenaux actifs. Nous avons montré qu'il existe trois facteurs déclenchant une métamorphose du chenal de l'Isonzo(i) A 1 ' échelle pluriséculaire, les chenaux sont façonnés par leur activité ou leur abandon de certains tracés, (ii) Les variations hydrosédimentaires sont le second facteur des métamorphoses du chenal, (iii) la présence du coin salé. En appliquant ce modèle aux dépôts du site d'Aquilée, nous avons pu établir une parti de la chronostratigraphie de la plaine et du Natiso. A l'échelle de l'Holocène, la construction de la plaine d'Aquilée durant le Quaternaire s'est effectuée avec deux rythmes différents, en fonction de la proximité d'un chenal torrentiel qui peut être était le Torre et la Natisone seuls. Le remplissage alluvial au cours de l'Âge du Bronze par des dépôts lagunaires liés à la transgression versilienne est une hypothèse probable à confirmer. Une seconde crise morphogénique affecte le site par l'incision protohistorique et le comblement de chenal par le Natiso, jusqu'au Haut Moyen Âge. Grâce à la télédétection, nous avons montré que cettte l'analyse chronostratigraphique couplé aux cartes anciennes suggèrent une évolution générale par défluviations successives vers l'est
Our aim is mapping palaeochannels on the archaeological site of Aquileia. A multicriteria approach based on bio-morphosedimentary data and imagery analysis allowed us to draw the map of the hydrographical network during Roman antiquity. In the plain of Aquileia, several alluvial ridges were reconstructed from the interpretation of a DTM and a Landsat false colour composition. On the archaeological site, riverbeds were extracted from a composition Landsat of 3 neo-canals elaborated with a NDVI algorithm, which sorts out various degrees of soil moisture. Then palaeo-riverbeds were validated by a high-resolution laser DTM, by tomographic data and by sedimentological and palaeontological analyses of deep cores. Un the end, we retrieved the Isonzo paleoridges which spread out on its megafan and its ramifications increase with each floodplain break slope. One of them reaches Aquileia, but the antique harbour was crossed by the Torre alone. The river and its tributary had indeed undergone a diachronic evolution versus east. On the harbour itself, the chronostratigraphic datas showed that the River was active until II c. AD. Then it turned into a small river, the Natissa. In order to going on with the traffic, Romas performed the narrowing of the channel. The area is now abandoned till the II c AD

Plus long fleuve côtier, localisé au nord de la Seine, la Somme fut, comme d'autres fleuvesde l'Europe médiévale et moderne, équipée et exploitée au fil des siècles par les populations riveraines. Elle disposait de paysages fluviaux diversifiés qui conditionnèrent l'implantation de divers équipements fluviaux sur la portion navigable et sur la portion non navigable. Elle fut dotée d'équipements fluviaux destinés à un usage spécifique et unique, comme les ponts, les gués et les bacs, pour le franchissement du fleuve, les pêcheries et les anguillères, pour la capture de poissons, et les ports et les quais, pour le chargement et le déchargement des bateaux, et d'équipements fluviaux destinés à des usages multiples, comme les moulins, les chaussées-barrages et les écluses qui associaient un usage initial spécifique à un ou deux usages secondaires. Trop souvent considérées comme des constructions marginales, les installations fluviales du cours de la Somme trouvent leurs origines dans l'Antiquité gallo-romaine. Dans le cadre de ce travail de recherche, elles furent appréhendées à partir des sources archéologiques, encore ténues, et des sources documentaires médiévales et modernes, particulièrement abondantes. Par leur diversité, elles témoignent d'une grande capacité d'adaptation technique et d'une parfaite maîtrise des techniques de construction en milieu humide par les populations médiévales et modernes qui ne laissèrent aucune place à l'improvisation et au hasard. Durant cette période, elles occupèrent donc une place importante dans la vie économique, politique et sociale de la société seigneuriale.

Les fleuves assurent le transport des matières particulaires vers la mer, introduisant ainsi du sable, des nutriments et des contaminants. Les fleuves méditerranéens sont de part leurs caractéristiques (relief accidenté, climat contrasté) naturellement riches en matières en suspension (MES), mais leurs flux sont aujourd’hui largement modifiés par la construction de barrages. Cette étude vise à comprendre la variabilité et l’évolution des apports fluviaux en MES en Méditerranée par une approche multi-échelle : (1) Dans le Golfe du Lion, les flux de MES (et nutriments associés) ont été estimés à long terme grâce à la nouvelle méthode SiRCA (Simplified Rating Curve Approach). La lithologie est le contrôle principal pour la variabilité spatiale de ces flux, ce qui attribue au Rhône le rôle dominant dans les apports totaux (95%). (2) Dans le bassin méditerranéen, une quantification complète des apports par l’ensemble des fleuves a été établie (modélisation empirique) dont 35% de MES sont aujourd’hui retenus dans les grands barrages (GB). (3) Dans le bassin du Maghreb, la retenue sédimentaire par les petits barrages a pu être estimée égale à celle des GB
Rivers ensure the transport of suspended particulate matter (SPM) to the Sea, introducing sand, nutrients and contaminants. According to their drainange basin characteristics (mountainous relief, contrasting climates), Mediterranean rivers are naturally rich in SPM, but their fluxes are largely altered today because of damming. This study aims to understand the variability and evolution of the riverine SPM inputs to the Mediterranean sea by a multiscale approach. (1) In the Gulf of Lion, total SPM fluxes (and associated nutrients) were estimated on the long term through the development of a new method SiRCA (Simplified Rating Curve Approach). The lithology is the main control for the spatial variability of these fluxes, which attributes to the Rhône River the dominant role in the overall fluxes (95%). (2) In the Mediterranean basin, empirical modeling could be established which allows for the first time a complete quantification of the inputs by all the rivers in this region (997 Mt/an). It also confirms the importance of lithology among the dominant controlling factors. By combining this model with a database of large dams in this region, it has been calculated that about 35% of SPM are today retained behind dams. (3) In the Maghreb basin, finally the role of sediment retention by small dams and hillside reservoirs has been studied. A new database on these reservoirs was created and combined with the database on large dams. This study demonstrates that small dams probably retain the same amount of sediments that large dams

L’émergence dans les années 2000 des carbapénémases KPC, NDM, VIM ou OXA-48 produites par des entérobactéries rend l’utilisation des carbapénèmes impossible et place dans des situations d’impasses et d’échecs thérapeutiques Ces Entérobactéries Productrices de Carbapénémases (EPC) ont rapidement disséminé et sont devenues en 20 ans endémiques à la surface du globe. Des EPC ont été isolées dans des eaux urbaines particulièrement impactées par les activités anthropiques. Les milieux hydriques urbains pourraient donc être un réservoir pour les GCC, constituant un relai pour les Bactéries Productrices de Carabapénèmases (BPC) d’origine humaine mais aussi un carrefour d’échange de GCC par transfert horizontal de gènes entre bactéries d’origine humaine et hydrique. Ce travail s’articule en deux points. Nous avons étudié la résistance aux carbapénèmes par production de carbapénèmases pardes méthodes de culturomiques et par PCR dans des eaux usées (canaux de drainages) des 3 villes de Côtes d’Ivoire et dans des eaux urbaines de la ville de Montpellier. Si la présence d’EPC dans des eaux urbaines semble majoritairement dûes aux contaminations humaines, nous rapportons l’isolement de deux Aeromonas hydrophila KPC-2 dans des eaux urbaines de Montpellier. Dans un second temps ont été étudiées les capacités de dissémination et de persistance du gène blaNDM-5 portés par des plasmidesIncX-3 portés par deux isolates d’Escherichia coli et du gène blaKPC-2 porté par des plasmides IncP-6portés par des isolats d’Aeromonas sp.issus d'eaux urbaines de la ville de Montpellier. Les capacités de dissémination et de persistance de ces GCC sont dépendantes du groupe d’incompatibilité plasmidique sur lequel le GCC est porté. Ainsi, l’étude de l’émergence, de la dissémination et de la persistance des GCC et des BPC en milieu hydrique urbain permettrait une meilleure connaissance sur la résistance aux carbapénèmes et la mise en place de modes de surveillance et de prévention contre l’antibiorésistance selon le concept « One Health »
The emergence in the 2000s of carbapenemases KPC, NDM, VIM or OXA-48 produced byenterobacteria has made the use of carbapenems impossible and has led to deadlock situations andtherapeutic failures. These Carbapenemase Producing Enterobacteriaceae (CPE) have rapidlydisseminated and have become endemic on the surface of the globe in 20 years. CPEs have been isolatedin urban waters that are particularly impacted by human activities. Urban water environments couldtherefore be a reservoir for CCGs, constituting a relay for Carbapenemase Producing Bacteria (CPBs)of human origin, but also a crossroads for CCG exchange by horizontal gene transfer between bacteriaof human and water origin. This work is articulated in two points. We studied carbapenem resistance bycarbapenemase production using culturomic and PCR methods in wastewater (drainage channels) fromthe three cities of Côte d'Ivoire and in urban water from the city of Montpellier. Although the presenceof EPCs in urban waters seems to be mainly due to human contamination, we report the isolation of twoAeromonas hydrophila KPC-2 in urban waters of Montpellier. In a second step, we studied thedissemination and persistence capacities of the blaNDM-5 gene carried by IncX-3 plasmids carried by twoEscherichia coli isolates and of the blaKPC-2 gene carried by IncP-6 plasmids carried by Aeromonas sp.isolates from urban waters of the city of Montpellier. The dissemination and persistence capacities ofthese GCCs are dependent on the plasmid incompatibility group on which the GCC is carried. Thus, thestudy of the emergence, dissemination and persistence of GCCs and PCBs in an urban waterenvironment would allow a better knowledge of carbapenem resistance and the implementation ofsurveillance and prevention methods against antibiotic resistance according to the "One Health" concept