Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé :   Diffusion du document : INRA Antilles-Guyane, UMR ECOFOG, F97387 Kourou, Guyane (France) Diplôme : Master Recherche
il s'agit d'un type de produit dont les métadonnées ne correspondent pas aux métadonnées attendues dans les autres types de produit : DISSERTATION
Worldwide, there is concern regarding the declining quality of ecosystems, their rehabilitation, and their protection. In particular, the recognition that soil is a finite resource has spurred efforts to manage and restore it. In French Guiana, gold mining is a serious social and ecological problem, including the threats it poses to soil quality. The principal goal of this study was to establish a qualitative baseline of impacts of gold mining on soil microbial activity at five previously mined sites. We measured the potential rates of respiration and denitrification in disturbed soils, and compared theses rates with those of soils from adjacent forests, which served as un-disturbed references. Microbial activity, used as a bio-indicator, demonstrated the importance of soil rehabilitation, and the type of soil rehabilitation. We also found that visual observations of plant regeneration were insufficient to infer the rate of microbial activity. These bio-indicators can indicate soil quality, and help to formulate hypotheses about its developmnent. Bio-indicators can be used to obtain reliable indications about the quality of soil and contribute to decision-making in the management and restoration of this valuable resource.
Notre étude s'inscrit dans un contexte mondial de préoccupations environnementales, centrées notamment sur l'évaluation de la qualité des écosystèmes, la mise en place de leur réhabilitation et de leur sauvegarde. En particulier, la prise de conscience que le sol ne constitue pas une ressource inépuisable s'est accompagnée de la nécessité de gérer, voire de restaurer cette ressource. L'étude s'intègre également dans un contexte guyanais où l'exploitation aurifère constitue un problème écologique et sociétal majeur. Notre travail a pour but principal de dresser un bilan qualitatif des impacts de l'exploitation aurifère sur le fonctionnement microbien des sols de cinq sites miniers. Pour cela, nous avons effectué les mesures des activités potentielles de deux fonctions microbiennes, la respiration et la dénitrification, sur les sols des sites perturbés. Nous avons comparé ces valeurs d'activités microbiennes avec celles obtenues pour les sols de forêts naturelles (adjacentes à ces sites) que nous avons considérées comme la référence à atteindre (témoin). Les fonctions microbiennes, utilisées comme bio-indicateurs, ont mis en évidence l'importance de la réhabilitation et du type de réhabilitation sur la reprise du fonctionnement du sol. Nous avons constaté que l'observation de visu de la végétation ne suffit pas à évaluer de façon certaine la reprise de ce fonctionnement. Ces bio-indicateurs sont aptes à traduire l'état d'un sol perturbé et émettre des hypothèses quant à son évolution. Ainsi, les bio-indicateurs peuvent être utilisés afin d'obtenir des indications solides sur la qualité des sols et aider à la prise de décision en matière de gestion et de restauration de cette ressource.
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189544

hal-01189544
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189544
PRODINRA : 46710

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : The presence of obstacles met in natural environment by the flow, influences the dispersion of air pollutants which it carries. This thesis, based on spatiotemporal micro-meteorological measurements in tropical region, aims at studying the dispersion of compounds emitted by the ecosystem mangrove according to the weather conditions. At a daily scale, the meteorological analysis reveals, besides the presence of Trade Winds, the existence of thermal flows of which nocturnal thermodynamic parameters have been defined. The field observation has shown that the weak intensity of the wind disadvantages the dispersion of compounds emitted during the night. At a finer scale, the existence of a spectral gap separating large scale phenomena of those related to turbulence has been demonstrated. These last ones were treated by spectral and statistical approaches to quantify the turbulent fluxes of momentum and sensible heat during the night, for an averaged duration of 13 minutes. The stratification of the surface layer has been considered and determined by Monin-Obukhov similarity theory. The measurements acquired at night and the application of Kolmogorov theory allowed us to deduct the dissipation rate of energy and the size of the vortices at 5.5 meters in height. This work has also led us, by gas chromatography coupled to mass spectrometry, to identify, in mangrove, sulphurated volatil organic compounds, organohalogen, BTEX, ... All these results will later serve to feed dispersion models related to the studied ecosystem.
La présence d'obstacles rencontrés en milieu naturel par l'écoulement, influence la dispersion des polluants qu'il transporte. Cette thèse, fondée sur des mesures micro-météorologiques spatio-temporelles en région tropicale, vise à étudier la dispersion de composés émis par l'écosystème mangrove en fonction des conditions météorologiques. A l'échelle journalière, l'analyse météorologique révèle, outre la présence des Alizés, l'existence d'écoulements thermiques dont des paramètres thermodynamiques nocturnes ont été définis. L'observation terrain nous a montré que la faible intensité du vent défavorise la dispersion des composés émis durant la nuit. A une échelle plus fine, l'existence d'un trou spectral séparant les phénomènes de grande échelle de ceux liés à la turbulence a été mise en évidence. Ces derniers ont été traités par des approches spectrale et statistique pour quantifier les flux turbulents de quantité de mouvement et de chaleur sensible, pendant la nuit, pour une durée de moyenne de l'ordre de 13 minutes. L'état de stratification de la couche de surface a été pris en compte et déterminé par la théorie de similitude de Monin-Obukhov. Les mesures nocturnes effectuées et l'application de la théorie de Kolmogorov ont permis de déduire les taux de dissipation de l'énergie et la taille des tourbillons à 5,5 m d'altitude. Ce travail a également conduit, par l'analyse chromatographique en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse, à l'identification, en mangrove, de composés organiques volatils soufrés, des organohalogénés, des BTEX, ... L'ensemble de ces résultats servira ultérieurement à alimenter les modèles de dispersion spécifiques liés aux écosystèmes étudiés.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00665882

Droits : info:eu-repo/semantics/OpenAccess
NNT : 11AGUY0438
tel-00665882
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00665882/file/ThA_seCdAlexis.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : International audience
The mathematical site of an exercise or a theorem is a useful tool which helps to organize its study, by putting into a hierarchy the various elements (substratum, objects, techniques, technologies) relevant to describe its ecosystem. These characteristics of the mathematical site turn it into a help for the pupil or student (within the framework of an evaluation in mathematics), what we show by the analysis in term of site of a subject given in the competitive ex-amination for secondary school teaching (CAPES) in mathematics. Furthermore, by revealing the organization of a mathematical concept, we show that the site can be a tool for professional training of teachers of mathematics, on the example of the characterization of a constant function on an interval by its derivative.
Le site mathématique local d’un énoncé d’exercice ou d’un théorème de cours se compose d’un système d’êtres mathématiques (objets, techniques, technologies…) et de relations, enrichis par un substrat, formé d’éléments non mathématisables dans l’institution considérée, dévoilant l’organisation de la question. Ces caractéristiques font que le site local fonctionne comme un écosystème, permettant la compréhension d’activités mathématiques de classe, d’évaluation, ce que nous montrons par l’analyse d’un dossier d’oral 2 du CAPES externe de mathématiques. Ce faisant, il devient un outil du professeur pour guider les élèves dans l’étude d’une question. De plus, comme il révèle les organisations locales en mathématiques, le site peut être utilisé comme un outil de formation professionnelle d’enseignants. Par exemple, il permet de questionner les progressions scolaires ou universitaires reçues, ce que nous discutons sur le cas de la caractérisation d’une fonction constante sur un intervalle par sa dérivée.
Repères IREM

hal-01530861
https://hal.univ-antilles.fr/hal-01530861

Éditeur(s) : Ecole Nationale Supérieure Agronomique de Rennes (ENSAR)
Résumé : Artificial Fish Aggregating Devices (FADs) are known to concentrate tropical tunas. This aggregative behaviour drastically increases the vulnerability of these species to fishing. Alternatively, FADs can be used as oceanic observatories to study the aggregative behaviour of large pelagic fish. We conducted sea surveys in Martinique (Lesser Antilles) to i) establish a typology of the pelagic fish aggregations found around moored FADs ii) study their relations with their biotic and abiotic environment and the local fishery. The mean biomass of large pelagic fish aggregations was also estimated to provide scientific inputs to achieve a sustainable management of the moored FAD fishery. The first part presents the background of the study. We introduce the regional pelagic ecosystem, the aggregative behaviour of pelagic fish around FADs and the Martinican moored FAD fishery. The second part begins with a presentation of the conceptual framework of the study: the hierarchy theory. Observation scales and survey methodology are therefore described. Repeated echosounder surveys run in a star pattern were conducted around 2 moored FADs, in combination with underwater video observations, classical fishing experiments and CTD profiles. In the third part, the elements of the [moored FAD ¿ pelagic fish - environment - fishing] system and their interactions are numerically characterised in the vertical plane. The main type of pelagic fish aggregation was a large aggregation distributed in sub-surface (40-100 m) within a radius of 400 m of the FAD. This aggregation was mostly made of 60 cm FL blackfin tunas (Thunnus atlanticus). It appeared at sunrise and mostly spread away in the late afternoon. It was observed during all daytime surveys. The average density and the vertical structure of the micronektonic sound scattering layers (SSLs) were assessed locally around a FAD for 48h cycles. These SSLs descriptors showed positive correlation with the size and the abundance of the sub-surface tuna aggregation. Whereas this aggregation accounted for about 95% of the total biomass aggregated around a moored FAD, it was nearly unexploited by the local commercial fishermen. The fourth part focuses on the sub-surface tuna aggregation. A high variability of the spatial distribution of the aggregation was evidenced in the horizontal plane at daily, day to day and monthly temporal scales. These variations were related to fluctuations of the global abundance of the aggregation. The daytime average density of sub-surface tuna was modelled as a function of the distance to FAD, within an advection-diffusion framework. Based on these results, a universal kriging model was designed to assess the mean maximum daily biomass of the sub-surface tuna aggregation. This mean biomass estimate yielded 11 tons with an estimation error of 26%. To conclude, we present a hierarchical organization in space and time of a sub-surface tuna population distributed within a network of moored FADs, from micro to meso-scale. We suggest that the spatial distribution of tunas can be explained from fine to coarse-scales by behavioural processes (self-organization, feeding, aggregative behaviour) whereas their spatial distribution is mainly forced by environmental processes at broader scales.
L'utilisation de Dispositifs de Concentration de Poissons permet de provoquer la formation de larges agrégations de thonidés autour de dispositifs artificiels, ce qui augmente considérablement la vulnérabilité de ces ressources vis-à-vis de l'exploitation halieutique. Les DCP peuvent également être utilisés en tant qu'observatoires océaniques, afin d'étudier le comportement agrégatif du macronecton pélagique. Nous avons ainsi réalisé des observations autour de DCP ancrés en Martinique, afin de définir une typologie des agrégations de macronecton et de étudier leurs relations avec leur environnement biotique, abiotique et l'exploitation halieutique locale. Nous avons ensuite estimé la biomasse moyenne de macronecton agrégé autour d'un DCP ancré, afin de fournir des éléments scientifiques nécessaires à une gestion durable de ces ressources. La première partie présente le contexte de l'étude i.e. l'écosystème pélagique régional, le phénomène d'agrégation du macronecton autour des DCP et la pêche associée aux DCP ancrés en Martinique. La deuxième partie introduit la théorie de la hiérarchie qui a fourni le cadre conceptuel de l'étude et présente les échelles et méthodes d'observation. Le principal outil d'observation est un échosondeur scientifique, mis en oeuvre le long de parcours en étoile autour du DCP. Les prospections acoustiques ont été combinées à des observations vidéo sous marines, des pêches expérimentales et un suivi in-situ de l'environnement abiotique. La troisième partie présente une typologie des éléments constituant le système [DCP ancré - macronecton - environnement - pêche] dans le plan vertical et précise leurs interactions. Le type d'agrégation de macronecton dominant est une grande agrégation composée d'une majorité de thons noirs (Thunnus atlanticus) de taille moyenne (60 cm) distribuée en sub-surface (40-100 m), dans un rayon de 300 m autour de la tête des DCP. Cette agrégation se forme au lever du soleil et se disperse presque totalement dans l'après midi. Elle a été observée de jour lors de toutes les campagnes. Une corrélation positive entre la densité et la structure moyenne des couches micronectoniques diurnes évaluée localement autour du DCP au cours de 48 h et les dimensions et l'énergie acoustique de l'agrégation de thons de subs-surface a été mise en évidence. Malgré le fait que cette agrégation représente en moyenne 95 % de l'énergie acoustique du macronecton autour des DCP, elle est presque inexploitée par les pêcheurs artisans locaux. La quatrième partie met en évidence les fortes variations conjointes de la distribution spatiale dans le plan horizontal de la densité de l'agrégation de thons de sub-surface et de son abondance globale. Ces variations ont été observées au cours du cycle nycthéméral et aux échelles inter-journalières et mensuelles. La distribution spatiale moyenne de la densité diurne de l'agrégation en fonction de la distance au centre de gravité de l'agrégation est cependant très stable et peut être modélisée au moyen d'une équation d'advection-diffusion. Un modèle de krigeage universel, utilisant les résultats du modèle d'advection-diffusion, a permis d'évaluer la biomasse maximale journalière moyenne de l'agrégation de thons de sub-surface à une dizaine de tonnes, avec un coefficient de variation d'estimation de 26%. Nous proposons une représentation hiérarchique synthétique de la distribution spatiale d'une sous-population de thons dans un réseau de DCP ancrés de la micro à la méso-échelle. Nous suggérons que la distribution spatiale des thons est déterminée principalement à l'échelle fine (100m-1km) et à l'échelle grossière (1-10 km) par des processus comportementaux (auto-organisation, agrégation, nutrition) et par des processus environnementaux à échelle plus large.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/2006/these-1735.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/2006/sup-1735.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/1735/

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Diffusion du document : INRA Antilles-Guyane, UMR ECOFOG, 97387 Kourou, Guyane (France)Diplôme : Maîtrise
il s'agit d'un type de produit dont les métadonnées ne correspondent pas aux métadonnées attendues dans les autres types de produit : DISSERTATION
Nous avons analysé la composition chimique de feuilles matures et sénescentes de 21 espèces d'arbres de forêt tropicale humide. Ces arbres ont été plantés il y a 20 ans, sur un sol uniforme pour tous, sous forme de jeunes plants. Cette plantation est organisée sous forme de placeaux mono-spécifiques et estsituée près de Kourou, en Guyane française. Les mesures de concentration d’azote, de phosphore, de carbone et des polyphénols ont été réalisées et ont permis de calculer le rapport C/N et la résorption desnutriments. Les compositions chimiques varient radicalement entre les espèces à la fois pour les feuilles matures et sénescentes : dans les feuilles matures les concen- trations en N et P varient de 1.03% à 2.69% et de 0,037% à 0,115%, respectivement. La concentration d'N dans les feuilles sénescentes varie de 0,72% à 2.03% et pour le P de 0,0 13% à 0.074%. La vitesse de croissance est positivement corrélée avec laconcentration d'N dans les feuilles. La résorption est le phénomène suivant lequel les plantes réabsorbent les nutriments des feuilles avant la période d'abscission pour les redistribuer à travers ses tissus.L'efficience de résorption varie fortement en fonction des espèces et est plus élevée pour le P que pour l'N. La résorption de l'N varie de -9,84% à 57.22% (moyenne ~30.7%) et celle du P varie de -15,75% à 79,56% (moyenne ~47.64%). Une analyse par corrélation montre que les résorptions de N et P sont signifi- cativement et positivement corrélés. Il y a aussi une corrélation significative et positive entre l'efficience de résorption et i) les concentrations en nutriment dans les feuilles vertes et ii) le coût de construction des feuilles et la vitesse de croissance.Parmi les espèces, une forte relation positive est trouvée entre le C/N de la litière et la résorption de l’N,suggérant que celle-ci est un élément déterminant de la qualité de la litière. Une forte résorption entraîne une faible qualité de litière et par conséquent une mauvaise décomposition. La résorption et la décomposition sont liés dans le recyclage des nutriments dans les écosystèmes, et sont négativement corrélés. Il semble que la connaissance de la résorption seule ou de la décomposition seule peut fausser la compréhension du fonctionnement de l’écosystème ou des espèces.
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189262

hal-01189262
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189262
PRODINRA : 21212

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : The functioning of ecosystems is based on the functional diversity, which is the complementto the species diversity. In the tropical rain forest, the saplings grow in the dense and stratifiedunderstorey. This thesis deals with the diversity of realisation of the support function by thesaplings in this context. The hypotheses are that the race through higher and so brighter levelsconstrains the mechanical security of the saplings with necessary biomass saving and need ofreorientation (gravitropism) and acclimation (mecanoperception and response) processes andthat diversity is thus structured by the species light-demand and affinity for the risk. Using awide sample of 16 species, at the Paracou station, relevant functional traits - risk of not-selfsupportingand gravitropic performance - are defined through adapted modellings whichcombine trunk shape, biomass distribution and wood properties. The traits values varybetween species and also with ontogeny and saplings environment. These variations are dueto elementary traits (shape, biomass, wood) with strong geometrical effects. The less selfsupportingspecies (low mechanical security) have the highest gravitropic performances andare also the most light-demanders. A species, Tachigali melinonii, distinguishes itself bystrong slendernesses and a frequent not-self-supporting habit letting suppose a strongadaptability to its mechanical environment. An experiment (growth response to staking),however, did not provide the expected results whereas the species with lower risks, Dicoryniaguianensis, reacted more.
Le fonctionnement des écosystèmes repose sur la diversité fonctionnelle, complément de ladiversité spécifique. En forêt tropicale humide, les jeunes arbres croissent en sous-bois denseet stratifié. Cette thèse porte sur la diversité de réalisation de la fonction biomécanique desoutien. Les hypothèses sont que la "course" vers les strates plus éclairées contraint lasécurité mécanique des jeunes arbres, avec de nécessaires économies de matière et recours àdes processus de réparation (gravitropisme) et d'acclimatation (mécanoperception et réponse),et que la diversité est donc structurée par le besoin en lumière et l'affinité pour le risque desespèces. Avec un échantillon de 16 espèces sur le dispositif de Paracou, des traits fonctionnelspertinents - risque de non-autoportance et performance gravitropique - sont définis au traversde modélisations adaptées qui combinent forme des troncs, répartition des masses etpropriétés du bois. Ces traits varient entre espèces mais aussi avec le développement etl'environnement des arbres. Ces variations sont dues aux variations des traits élémentaires(forme, masses, bois) avec de forts effets géométriques. Les espèces les moins autoportantes(faible sécurité) ont les plus fortes performances gravitropiques. Ce sont aussi les plusdemandeuses de lumière. Une espèce Tachigali melinonii se distingue par de fortsélancements et une fréquente non-autoportance laissant supposer une adaptabilité forte àl'environnement mécanique. Une expérimentation (réponse de croissance au tuteurage) n'acependant pas abouti aux résultats supposés puisque c'est au contraire l'espèce à faible risque,Dicorynia guianensis, qui s'est montrée plus réactive.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00272100

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Résumé : La compétence géographique assurée par le laboratoire dans ses fonctions concerne l'ensemble des Pertuis Charentais depuis le Sud-Vendée jusqu'à l'embouchure de la Gironde. Ce rapport d'activité tient compte de ces faits et présente par ailleurs les programmes de recherche selon la nomenclature établie dans le cadre du Plan Stratégique de l'Ifremer et dans la définition des mandats de laboratoires.

Droits : 2002 Ifremer
http://archimer.ifremer.fr/doc/00074/18551/16102.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00074/18551/

Résumé : Les fourmis sont des organismes cibles appropriés pour les études environnementales. Au cours de notre étude, nous nous sommes focalisés sur les fourmis de la litière via l'application de deux méthodes de récolte complémentaires selon le protocole all (ants of leaf litter). Dans les forêts naturelles de Guyane française, l'hétérogénéité environnementale et les perturbations structurent les communautés de fourmis de la litière en influençant la richesse, la diversité, l'abondance et la densité en espèces ainsi que les compositions taxonomique et fonctionnelle. Chaque type de formation végétale possède une communauté spécifique. La fragmentation et la conversion des forêts en plantations ont entrainé une altération plus ou moins profonde des communautés; cette variabilité est fonction du type d’agriculture et des espèces d'essences cultivées. Bien que l'altération des communautés se soit révélée maximale dans la plupart des monocultures, les plantations de cacaoyers ont un potentiel de conservation réel. Enfin, dans un contexte ou il est urgent de simplifier l'intégration des arthropodes dans les études de conservation, de contrôle et de suivi de la santé des écosystèmes terrestres, la méthode des réseaux de neurones est apparue comme un outil puissant pour mettre en évidence et analyser les patrons des communautés de fourmis.
Ants are reliable and relevant target organisms for environmental surveys. In our study, we focused on litter-dwelling ants through the use of two complementary sampling methods that were implemented according to the ants of leaf litter (all) protocol. In pristine forests of french guiana, leaf-litter ant communities are structured by environmental heterogeneity and natural perturbations - which influence species richness, diversity, abundance and density, as well as taxonomic and functional composition. This results in habitat-specific communities for each vegetal formation. Forest fragmentation and conversion into monocultures have led to a more or less deep alteration of the ant communities; this variability depends on the type of agricultural system and cultivated tree species. Although the intensity of community alteration peaked in tree monocultures, cocoa plantation exhibited a real potential for native species conservation. Finally, in the current context where simplifying the integration of arthropods into conservation programs as well as into surveys designed to monitor and manage the environment is critical, the use of neural networks appears to be a powerful tool for reliably highlighting and analyzing ant communities patterns.

http://www.theses.fr/2011AGUY0475/document

Résumé : Kepone contamination of French West Indies marine environments is scarcely known. Contaminated soils particles are carried by rivers from terrestrial zones to the coastal marine sediments where they settle. Thus coastal sediments potential function as a sink for them, but also as a source of contamination for the marine biota. Therefore, they can be of major importance both in relation with the origin of the catchment area contamination and with the potential impact of this contamination on the benthic ecosystems. The objectives of this study are to characterize the marine deposits in order to define the spatial extent of the contamination and to determine the temporal stages of this contamination in the superficial sedimentary column (about one half-meter deep). Two neighbouring bays were chosen along the south-atlantic coasts of the Martinique Island, the Robert Bay, where different previous studies have been already performed, and the Galion Bay, which also present important environmental concerns. The results (i) confirm the general low rate of kepone contamination in the Robert Bay superficial sediments, while the influence of the river is more pronounced in the Galion Bay for which sediment samples from the proximity of the river outfall are more contaminated, (ii) relativize the role of organic matter associated to the finer particle in the little contaminated marine sediments (iii) and at last, differentiate strongly the contamination of the two bays due to specific characteristic parameters. So, it apparears that the sedimentary dynamics and mineralogical cohorts undoubtedly should explain the discrepancies in the contamination of the sediments between the two bays, also characterized by very different humus-clayed compounds in the soils of each catchment basin.
La connaissance de la contamination des milieux marins antillais par la chlordécone est fragmentaire. Or, la fonction potentielle de ‘puits’, mais également de ‘source’, qu’assurent les sédiments littoraux suite au transfert de la molécule des sols terrestres jusqu’aux fonds marins devrait leur confèrer un rôle majeur dans leur relation avec les écosystèmes benthiques comme dans leur connexion avec les bassins versants correspondants. Du fait de la méconnaissance sédimentologique de ces milieux, le double objectif de la présente étude était de caractériser ces fonds afin de cerner l’extension spatiale de la contamination en chlordécone et de déterminer les phases temporelles de cette dernière dans la colonne sédimentaire superficielle (environ quarante premiers centimètres). Les zones d’étude choisies sont deux baies sud-atlantiques martiniquaises adjacentes, le havre du Robert, déjà retenu comme zone-atelier pour des études antérieures sur la dynamique du bassin versant, et la baie du Galion faisant l’objet de préoccupations environnementales et de travaux scientifiques prévus sur le bassin versant attenant. Les résultats obtenus conduisent à : (i) confirmer le faible taux de contamination générale des sédiments du havre du Robert, alors que l’influence de la rivière à débit significatif de la baie du Galion marque en ce sens les sédiments proches de son exutoire ; (ii) relativiser le rôle de la matière organique liée aux particules les plus fines dans cette faible contamination marine des sédiments et enfin (iii) différencier fortement la contamination des deux baies à partir de paramètres caractéristiques. Les dynamiques sédimentaires et les cortèges minéralogiques constituent sans aucun doute des pistes explicatives aux différences de contamination des sédiments entre les deux baies dont les bassins versants sont également caractérisés par des sols présentant des composés argilo-humiques très différents.

Droits : 2012 Ifremer
http://archimer.ifremer.fr/doc/00071/18247/15810.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00071/18247/

Résumé : Les forêts côtières inondables (FCI) des régions tropicales et subtropicales remplissent des fonctions écologiques nécessaires aux écosystèmes marins côtiers situés en aval et aux populations humaines vivant à proximité Aux Antilles, les mangroves et les forêts marécageuses à Pterocarpus officinalis sont structurés par des espèces ligneuses qui ont développé des adaptations particulières à la salinité, à l’inondation et aux substrats meubles sur lesquels elles reposent. Dans des contextes climatiques à forte saisonnalité, les saisons sèches prolongées entraînent de fortes variations de la salinité et du niveau de la nappe, que le changement climatique devrait amplifier. Les modèles climatiques de la région Caraïbe prévoient des saisons sèches plus sèches liées à une baisse des précipitations de 20 à 50 %. Or, la question des capacités de résistance et d’acclimatation des espèces ligneuses des FCI à des variations saisonnières marquées de leur environnement édaphique a été peu traitée dans la littérature scientifique.L’objectif de ce travail de thèse a été double. Il s’est agi, d'une part, de caractériser la structure et la croissance de faciès de végétation représentatifs des FCI antillaises et de mettre en évidence leurs déterminants. A cet effet, des individus adultes, des espèces ligneuses dominantes des FCI, (Avicennia germinans, Laguncularia racemosa, Pterocarpus officinalis, Rhizophora mangle), dans cinq faciès de végétation sur le gradient terre-mer, ont été suivis sur l'île de Grande-Terre (Guadeloupe). D’autre part, les effets de variations salines extrêmes sur la croissance et l’écophysiologie de ces quatre espèces ont été évalués au stade plantule par une expérience en conditions contrôlées.A travers cette étude, il a été montré que les différences de salinité et de fertilité entre les stationspermettent d’expliquer la composition et la structure des peuplements de FCI. Cette étude a égalementmontré que P. officinalis peut se maintenir dans une gamme de salinité plus large que ne l'indiquait lalittérature.Dans le contexte des Antilles où les marnages sont faibles, la saisonnalité du climat entraine des variations saisonnières importantes d’un ensemble de descripteurs édaphiques tels que le niveau de la nappe, la salinité du sol, le pH et le potentiel RedOx. L’inondation et la salinité des sols sont fortement corrélées aux variations mensuelles des précipitations. Les périodes sèches sont accompagnées de salinités élevées et d’une baisse du niveau de la nappe allant jusqu’à l’exondation des sols dans toutes les stations suivies. Les stress environnementaux liés à la saisonnalité entrainent une baisse de la production primaire. L’accroissement cambial mensuel des individus est fortement corrélé avec les précipitations et l’intensité du vent. Dans les stations de mangrove, la sècheresse édaphique régule la production primaire des palétuviers. En forêt marécageuse, la part de la sècheresse atmosphérique semble plus importante pour expliquer la production de P. officinalis. Aussi, les sècheresses édaphique et atmosphérique doivent être prises en compte toutes deux pour modéliser efficacement la croissance des peuplements des FCI.Lors de la saison sèche, le stress le plus important est le stress hydrique, lié à la diminution de la teneur en eau du sol et à l’augmentation de la salinité, qui entraine des contraintes physiologiques sur les palétuviers (ajustements stomatiques, pertes de surface foliaire et de conductivité hydraulique). Le stress ionique, lié à la toxicité des ions Na+ et Cl-, permet aussi d’expliquer une partie de la contrainte sur l’assimilation en carbone. En saison sèche, l’aération des sols ne se traduit pas par une amélioration des performances de croissance chez toutes les espèces. Aussi, la croissance cambiale maximale de toutes les espèces de FCI est réalisée en saison des pluies lorsque la salinité est faible et les niveaux d’inondation élevés.
In tropical and subtropical regions, flooded coastal forests provide essentials goods and services to local communities. In the Antilles, mangrove forests and the Pterocarpus officinalis swamp forest host tree species that are adapted to salinity, flooding and loose substrates. In areas were climatic seasonality is strong, dry seasons lead to strong fluctuations of soil salinity and water table level ; that climate change is likely to make stronger again. Climate model for the Caribbean project drier dry seasons with a decease of 20 to 50 % in annual rainfall amounts. However, resistance and acclimation ability of flooded coastal forest’s species to strong environmental fluctuations still remain poorly studied.This thesis aims two objectives. On the one hand, it aims to characterize the forest structure and monthly growth of vegetation structures representative of the Antillean flooded coastal forests and to highlight their determinants. In this respect, adult trees of the four dominant species of local flooded coastal forest (Avicennia germinans, Laguncularia racemosa, Pterocarpus officinalis, Rhizophora mangle), in five stations along a sea – land gradient were monitored on the Grande-Terre island (Guadeloupe). On the other hand, the effects of salinity variation patterns and salinity levels on growth performances and physiology of seedlings from the four same species were investigated through a greenhouse experiment.This study shows that differences among average salinity and soil fertility explain the vegetation structure of flooded coastal forest. It also extents, in the literature, the range of salinity in which P. officinalis can stand at the tree stage.In the Antilles were tidal range is small, climate seasonality lead to strong edaphic seasonal variations in water table level, soil salinity, pH and RedOx potential. Flooding and soil salinity are strongly correlated to monthly rainfall amounts: dry periods lead to high salinity and to a decrease in water table level under the soil surface. Seasonal environmental stresses lead to a decrease of primary production. Cambial growth was strongly correlated to monthly precipitation and average wind speed. In mangrove stations, edaphic drought determines primary production of mangrove trees, when, in swamp forest stations, atmospheric drought determines an important part of P. officinalis’ primary production.During the dry season, water stress is the more important environmental stress, both by the decrease in soil humidity and the increase in soil salinity, and leads to physiological strains (stomatal adjustment, loss of leaf area and hydraulic conductivity) for mangrove trees. Ionic toxicity of ions Na+ and Cl- also explains a part of the strain on carbon assimilation. During the dry season, re oxygenation of soils via low water table level does not lead to an increase of physiological traits. Thus, maximum cambial growth of all species is observed during the rainy season, when salinity is low and water table level is high.Flooded coastal forest’s species do not have the same ability to recover after a dry episode. In all the studied stations, A. germinans’ cambial growth rises back as soon as the rainy season starts, when, for one station, cambial growth of L. racemosa and R. mangle stay null during the three first month of the rainy season. This low ability to recover after a dry episode is correlated to a stronger impact of the dry season on the physiological traits of these two species.The greenhouse experiment shows that salinity variation patterns are to be taken into consideration for explaining seedlings’ growth and salinity tolerance. A stronger salinity increase impacts the growth of all the studied species; a punctual drop of salinity highlights that flooded coastal forest’s species differ in ability to take advantage of a low salinity episode. These results are coherent with field observations as cambial growth was fairly explained by monthly precipitation.

http://www.theses.fr/2013AGUY0674/document