Search

National audience; Peatlands are a type of wetlands covering only 3% of the terrestrial areas but storing around 30% of the global soil organic carbon stock. These ecosystems are important carbon sinks but their faith is uncertain in the ongoing global change.Through CoFHy and MOHAV projects we investigated the organic carbon exports from peatlands to stream waters in two mountainous watersheds in the French Pyrenees. Using different in situ high frequency sensors, we quantified precisely the exports of organic carbon during several hydrological cycles and identify the main drivers of these exports. In these headstream watersheds, peatlands are the main source of organic carbon and they show specific fluxes similar to the more extended northern peatlands. In addition, the Carbon project focuses on the vertical carbon exchanges at a mountainous peatland site. In different locations on the peatland of Bernadouze, carbon dioxide and methane are monitored monthly using “Open Top Chambers”. First data shows a clear spatial disparity between the fluxes. Ongoing analysis try to understand such variabilities and to model these vertical carbon fluxes at a high frequency. Soon we should determine the first peatland carbon balance of a mountainous peatland. Then, we could compare this modern carbon balance and its potential evolution with past carbon accumulation rates resulting from peat cores analysis.; Etendues sur 3 % des surfaces continentales, les tourbières sont des zones humides qui contiennent près de 30 % du carbone organique stocké dans les sols à l’échelle mondiale. De véritable puits de carbone dont le devenir est incertain dans le contexte actuel des changements globaux.A travers les projets de recherche COFHY et MOHAV, nous nous sommes intéressés aux transferts de carbone organique des tourbières vers les eaux de surfaces dans deux bassins versants de montagne dans les Pyrénées. Grâce à un ensemble de capteurs in situ à haute fréquence, nous avons pu quantifier précisément les transferts latéraux de carbone sur plusieurs cycles hydrologiques et en identifier les mécanismes de contrôle. Il en résulte que les tourbières constituent les sources principales de carbone organique dans les bassins versants de montagne étudiés, celles-ci montrant des capacités de transfert comparables aux tourbières étendues des plaines septentrionales. Dans la continuité, le projet Carbone propose d’évaluer en zone de montagne les échanges verticaux, à savoir les flux de dioxyde de carbone et de méthane, qui composent le bilan carbone des tourbières. Ainsi, en différentes placettes sur la tourbière de Bernadouze, ces flux sont évalués mensuellement via des chambres de mesures (Open Top Chambers). En cours, l’analyse des données révèle une disparité spatiale des flux entre les placettes qu’il est nécessaire de prendre en compte avant d’envisager une modélisation à haute fréquence. A terme ces résultats permettront de boucler le premier bilan carbone contemporain d’une tourbière de montagne. Il sera alors intéressant de mettre en regard ces chiffre et leurs évolutions potentielles avec les taux d’accumulations passés déterminés par carottages.

The water of rivers, lakes and reservoirs represents only 0.26 % of the 2.5 % (35 million of km3) of fresh water available on the liquid state on Earth, but its quality and quantity strongly decreased these last years. Her degradation has consequences on the farming, the health, the environment and the economy of territories and is now in the center of the societal concerns. The objectives of the present thesis are for three rivers located in the Guiana Shield, in the North of South America (the Maroni, the Oyapock, the Orinoco): i) to use and to adapt innovative tools of remote detection to follow and quantify, on the long term, their sedimentary loads, ii) to estimate the existence of spatiotemporal trends, as well as breaks in the chronicles of data, iii) to quantify the organic and mineral part of these loads, iv) to appreciate the role of the natural (discharge and precipitation) and the anthropological factors (urban, agricultural and mining surfaces) on the observed trends and finally, v) to discuss thresholds of concentrations for the quality monitoring of the river water.The results showed that it is possible to follow the concentrations of suspension materials, for rivers Maroni and Orinoco with a relative error of 25 and 32 % respectively. Over the period 2000-2016, regular spatiotemporal trends were observed for the Orinoco, while they are increasing for Maroni with a break in 2009 and in decrease for the Oyapock since 2008 (in situ data). A strong link with the increase of the deforestation for the mining surfaces and the precipitation is observed for the Maroni catchment while for the Oyapock the trend is explained by the specific water discharge.For two years of studies (2014-2016), the mineral loads represented the strongest fraction of particles transported in the Maroni River at Saut Hermina (on average 93 %) and in the Oyapock River at Saut Maripa (on average 82 %) with a high variability according to the months of the content in carbon in the transported materials and for both rivers. Finally, report C/N and C/Chl-a revealed organic matters of mainly endogenous origin with a strong chlorophyll biomass and especially during the low water period., L'eau des fleuves, des rivières, des lacs et des réservoirs ne représente que 0,26 % des 2,5 % (35 millions de km3) d'eau douce disponibles à l’état liquide sur Terre, or sa qualité et quantité ont fortement diminué ces dernières années. Sa dégradation a des conséquences sur l'agriculture, la santé, l'environnement et l'économie des territoires et est aujourd'hui au centre des préoccupations sociétales. Les objectifs de la présente thèse sont pour trois fleuves localisés dans le Bouclier des Guyanes, au nord de l'Amérique du Sud (le Maroni, l'Oyapock, l'Orénoque): (i) d'utiliser et d'adapter des outils novateurs de télédétection pour suivre et quantifier, sur du long terme, leurs charges sédimentaires en suspension, (ii) d'évaluer l'existence de tendances spatio-temporelles, ainsi que de ruptures dans les chroniques de données, (iii) de quantifier la part organique et minérale de ces charges, (iv) d'apprécier le rôle des facteurs naturels (débits et précipitations) et anthropiques (surfaces urbaines, agricoles et minières) sur les tendances observées et enfin, (v) de discuter de seuils de charges pour le suivi de la qualité de l'eau. Les résultats ont montré qu'il est possible de suivre les concentrations de matières en suspension, pour les fleuves Orénoque et Maroni avec une erreur relative de 32 et 25% respectivement. Sur la période 2000-2016, des tendances spatio-temporelles régulières ont été observées pour l'Orénoque, alors qu'elles sont en augmentation pour le Maroni avec une rupture en 2009 et en diminution pour l'Oyapock depuis 2008 (données in situ). Un lien fort avec l'augmentation de la déforestation pour les surfaces minières et les précipitations est observé pour le Maroni alors que pour l'Oyapock les tendances sont liées aux débits.Pour les deux années d'études (2014-2016), les charges minérales ont représenté la plus forte fraction des particules transportées dans les eaux du Maroni au Saut Hermina (en moyenne 93 %) et de l'Oyapock au Saut Maripa (en moyenne 82 %) avec une grande variabilité selon les mois de la teneur en carbone dans les matières transportées et pour les deux fleuves. Enfin, les rapports C/N et C/Chl-a ont dévoilé des matières organiques d'origine principalement endogène avec une forte biomasse chlorophyllienne surtout durant les basses eaux.

Matter transports in humid tropical watershed in forest area : the Uele river in Zaïre The Ubangui river is formed by the junction of three rivers, which are the Uele river, the Bili river and the Mbomou river. The Uele and Bili rivers supply respectively 56% and 9% of mean annual runoff of the Ubangui river at its birth point. The tropical rain forest covers 30% of the Uele catchment and 44% of the Bili catchment ; their mean annual specific runoff is 7.8 l/s/km², with monthly specific runoff rising 20 l/s/km². These values are typical for the forest Guinean bioclimatic zone. Indeed, they are largely above the Mbomou river discharge (about 4.4 1/s/km²). which is a river settled in savannah zone. The matter river transports from the forested catchments are underlined by dissolved matter transport constituted by 50% of dissolved organic matter (MOD), by high specific transport of the dissolved chemical elements coming from the forest ground litter and by low load of suspended matter transport (MES). Finally, the Uele river supplies the major part of the matter transported by the Ubangui river : 62% of MOD. 57% of total dissolved solids (TDS) and 55% of MES. So, the specific transport of dissolved organic matter in a forested catchment is about 3.8 t/km'/yr against only 1.3 t/km²/yr for a savannah catchment, respectively the dissolved mineral transport is about 9.4 t/km²/yr against 5.3 t/km²/yr. and for the mechanical erosion 6.4 t/km²/yr against 4.1 t/km²/yr., L'Uélé et son affluent la Bili représentent respectivement 56% et 9% des apports hydriques annuels moyens de l'Oubangui à sa naissance. Leur bassins sont couverts à 30% pour le premier et 44% pour le second par une foret tropicale humide. Leur débit spécifique annuel moyen est de 7,8 l/s/km², avec des débits spécifiques mensuels pouvant atteindre 20 l/s/km². Ces valeurs sont typiques de la zone bioclimatique guinéenne forestière. Elles sont largement supérieures à celles du Mbomou (de l'ordre de 4.4 l/s/km²). affluent situé en zone de savane et avec lequel ces rivières forment l'Oubangui. Les transports fluviaux de matières des bassins forestiers sont caractérisés par des exportations de matières dissoutes constituées à près de 50% par la MOD. par une exportation spécifique importante des éléments minéraux dissous de la litière du sol forestier et par une faible concentration de MES. L'Uélé apporte la majeure partie des matières à l'Oubangui : 62% de la MOD. 57% des TDS et 55% des MES. se traduisant par un transport dissous organique spécifique de 3,8 t/km²/an pour 1.3 t/km²/an pour le bassin sous savane, un transport dissous minéral de 9.4 t/km²/an pour respectivement 5.3 t/km'/an. et enfin une érosion mécanique de 6.4 t/km'/an contre 4. 1 t/km²/an pour le bassin sous savane qui est également le plus sec., Orange Didier. Transports de matières dans un bassin fluvial tropical humide en zone de forêt : l'Uélé au Zaïre. / Matter transports in humid tropical watershed in forest area : the Uele river in Zaire. In: Sciences Géologiques. Bulletin, tome 49, n°1-4, 1996. Fleuves et érosion, sous la direction de Jean-Luc Probst . pp. 71-88.

L'objectif de ce travail est de caractériser le métabolisme de Paris et de l'Île-de-France, ce d'un point de vue macroscopique grâce à un bilan de matières, en mettant l'accent tant sur les résultats d'une telle démarche que sur les questions méthodologiques qu'elle soulève.Le choix s'est assez rapidement imposé de la méthode développée par le service de statistique européenne, dont l'adaptation à l'échelle locale pose essentiellement des problèmes de sources (données vieillies ou inexistantes, en particulier pour l'énergie et certains déchets), mais aussi des problèmes d'échelle compte tenu des interactions entre les espaces urbains centraux, les couronnes moins denses, les espaces périurbains et les zones rurales.Il en sort la nécessité d'une approche multi-scalaire, i. e. d'un travail simultané à plusieurs échelles (ici : Paris, l'ensemble Paris et petite couronne, la grande couronne et l'Île-de-France). Il est cependant difficile d'envisager une telle précision pour d'autres agglomérations françaises, où il faudra probablement se contenter des échelles départementales et régionales compte tenu des données existantes. Ceci autorise néanmoins la comparaison. Par ailleurs l'adaptation locale de la méthode a conduit à introduire un nouvel indicateur, TTN (total to nature), permettant de prendre en compte les rejets totaux vers la nature, qu'ils soient locaux ou exportés (ce qui est souvent le cas des déchets solides et eaux usées en milieu urbain).Les résultats obtenus traduisent, quel que soit le territoire concerné, la très forte pression exercée par les sociétés sur la biosphère, qu'il s'agisse des entrées (matières extraites localement ou importées) ou des rejets vers la nature. Si les premières s'élèvent à 8,8 t/hab/an (Paris) à 11 t/hab/an (Paris et petite couronne) et 12 t/hab/an (Île-de-France), les rejets totaux vers la nature atteignent 5 t/hab/an (Paris, dont exportés) à 5,9 t/hab/an (Paris et petite couronne) et 6,8 t/hab/an (Île-de-France), soit dans tous les cas plus de la moitié des entrées . Par comparaison, le recyclage est très faible : moins de 1 t/hab/an. Bien que la population de la région n'augmente guère, l'addition au stock y est importante : 2,6 t/hab/an pour la région tout entière, mais seulement 1,4 t/hab/an pour Paris et 0,7 t/hab/an par l'ensemble formé par Paris et la petite couronne. Ce dernier indicateur étant néanmoins évalué par soustraction, il cumule les erreurs et doit donc être considéré avec précaution.Une observation plus minutieuse des matières qui sont importées et consommées montre des différences significatives. On consomme plus de matières alimentaires à Paris qu'ailleurs (en tonnes par habitant) : Paris est un pôle d'emploi et de tourisme et nourrit plus que ses habitants. La capitale constitue donc un gisement de matières organiques. En revanche, on consomme légèrement plus de produits manufacturés en petite couronne : les achats des Parisiens y ont aussi lieu. Enfin, la grande couronne se distingue par l'importance de la consommation de matériaux de construction : 4,8 t/hab/an contre moins de 0,5 t/hab/an à Paris et en petite couronne . L'effet de la périurbanisation est ici patent.Ces quelques résultats montrent la pertinence de la démarche : le bilan de matières brutes s'avère un outil utile pour caractériser la performance (ou contre performance) écologique des agglomérations et des territoires. Elle s'inscrit dans le champ de l'écologie territoriale, une déclinaison de l'écologie industrielle qui permet la prise en compte des interactions multiples entre les activités urbaines et la biosphère et est à même de contribuer à la gouvernance des flux des matières. Si plusieurs projets de recherche en cours en France et ailleurs abordent ces questions, le chantier de l'écologie territoriale demeure immense

Most of the fishponds are several hundred years old and subjected to various economical and ecological purposes. The draining period event during fish farming management affects negatively the fishpond image by its harmful characters towards the ecological affluent continuum. The lawful framing of this activity and its consequences for the environment are reported. They integrate socio-professional, hydrological and hydrobiologic approaches in order to appreciate exploitation pressure and risk management., L'étang piscicole, patrimoine souvent séculaire, a malgré ses forts enjeux économiques et écologiques, une image souvent négative, liée aux effets prévisibles des vidanges pour le continuum écologique de l'affluent. Pourtant, cette phase est une étape essentielle de la gestion piscicole. Son encadrement réglementaire et ses conséquences pour l'environnement sont rapportées en intégrant des approches socioprofessionnelles, hydrologiques et hydrobiologiques pour apprécier les contraintes d'exploitation et la gestion des risques., Masson G., BANAS D., FRANÇOIS D., Cizel O., Leglize L., Didier S., Corbonnois Jeannine. Vidange des étangs piscicoles : contraintes réglementaires et d'exploitation et Incidences environnementales (Emptying of extensive fishponds : practices, control and environnemental incidences). In: Bulletin de l'Association de géographes français, 82e année, 2005-2 ( juin). Territoires ruraux centre-européens / Lacs, étangs et zones humides. pp. 224-233.