Because groundwater, which represents 98% of the liquid freshwater on Earth, is vital, of particular benefit due to its special properties, but, often, especially vulnerable, in the long term, to the unceasing degra-dation caused by the anthropogenic era, it should be the subject of a regulation that would express the whole meaning of the "high level of protection of the environment" required in the European Union primary law. The integrated management of water resources management (IWRM) implemented by the EU should therefore, for this water, strive for a higher stage of preservation of a singularly fragile underground environment, through a sharper distinction between the concepts of integrated "management" and "protection", according to the intensity of preservation they would respectively imply. Via such an evolution from integrated management to protection, the latter becoming an autonomous framework of action, the EU law would adopt a different position on the balance between economic interests and ecological necessities. This strengthening of the relevant secondary law must rest on, first and foremost, a new apprehension of groundwater, in the water framework directive and the directive 2006/118/EC, beyond a conception too perfunctory to comprehend the richness of it, otherwise it won't be fully protected. So, without prejudice to the unity of water law, specific adjustments should be provided for, concerning ground waters, insofar as their dynamics may significantly differ, in time and space, from those of surface water. Since ground waters can't be separated from its receptacle (soil and subsoil), its integrated protection would demand in addition to transcend the borders of the sectoral water policy and to go beyond the integration as we know it in the current IWRM, which doesn't erase contradictions between sectoral policies. Thus has to be carried on the improvement of the coherence between relevant politics (environment, agriculture, industry, energy…), in order to build a complete protection of the ...
The industrial revolution, technological change, population growth and urbanization have affected not only the economy and politics all around the world but also the environment. Various types of pollutants are generated and introduced permanently into the environment through industrial, agricultural and/or municipal discharges. These pollutants include the persistent organic pollutants or POPs which can develop dangerous effects to human health and the ecosystem. In addition, they are reported detected in all the environmental components including the atmosphere, water resources, soils, sediments and biota. Since the discovery of the insecticides DDT in human tissue, the fate and behavior of these type of hazardous pollutants have caught the interest of researchers. In this work, our target contaminants are polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and their methylated derivatives (Me-PAHs) and polychlorinated biphenyls (PCBs). The first part of our study investigated the contamination level of theses POPs in the different compartments of the environment (water, suspended solid matters, sediment, soil). Their occurrence and distribution were evaluated in the dissolved, particulate and sedimentary phases of the freshwater system of the Scheldt basin in the border area between France and Belgium in FRB-RegionNPC "BIOFOZI" program. An ecotoxicological risk assessment was also carried out. The same investigations were also conducted in soil samples originating from northern France and from Madagascar. The second part of the present work concern a feasibility study of PAHs-contaminated soil bio-treatment (bioremediation). ; La révolution industrielle, l'évolution technologique, la croissance démographique et l'urbanisation ont affecté non seulement l'économie ou la politique dans le monde mais également la santé environnementale. Divers types de polluants sont générés et introduits, de manière permanente, dans l'environnement via les effluents industriels, agricoles et/ou municipaux. Parmi ces polluants figurent les polluants organiques persistants ou POP qui sont susceptibles de développer une toxicité non négligeable pour la santé humaine et le bon fonctionnement de l'écosystème. En plus, ils sont détectés dans tous les composants de l'écosystème global, y compris l'atmosphère, les ressources en eaux, le sol, les sédiments et les biotes. Depuis la découverte des insecticides DDT dans les tissus humains, le sort et le comportement de ces polluants dangereux ont retenu l'attention de la recherche scientifique. Dans le présent travail, on s'intéresse essentiellement aux POP du type hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et ses dérivés méthylés (Me-HAP) ainsi que les polychlorobiphényles (PCB). La première partie de l'étude est consacré à l'évaluation de leur niveau de contamination dans différents compartiments de l'environnement. Leur occurrence et distribution ont été évaluées dans les phases dissoutes, particulaires et sédimentaires du système d'eaux douces du bassin versant de l'Escaut dans la zone transfrontalière France-Belgique dans le cadre du projet FRB-RégionNPC "BIOFOZI" suivi d'une étude écotoxicologique. La même investigation est réalisée sur des sols originaires du Nord-Pas-de Calais (France) et de Madagascar. La seconde partie contribue à une étude de faisabilité de traitement biologique de sols contaminés par les HAP.
The interdisciplinary research programme « Recreating Nature: rehabilitation, restoration, and creation of ecosystems » was launched by the Ministry in charge of the Environment (Directory of Research) in 1995 , in response to needs identified by practitioners and scientists. Four research questions were addressed: i) motivating factors of those involved, ii) identification of reference systems, iii) relevant spatio-temporal scales, iv) ways of monitoring and assessing restoration projects. Twenty projects have been selected, some concerned with specific degraded ecosystems (coral reefs, islands, grasslands, scrub, forest, wetlands, freshwater) , others concerned with more specifie mitigation measures assisting in the development of large infrastructures (railway lines , ski runs, gravel pits). The programme included sites from continental France, overseas Departments and Territories, and a transboundary site. Successful ecosystem restoration depended on rigorous control of ecological dynamics under various constraints, and included a landscape approach, consideration of the past, and the participation of stakeholder groups. Both social and political will is required, as weil as ecological knowledge. As in the medical sciences , there is an art to nature restoration, with a need for ethical as well as scientific foundations ; Le Programme national de recherche « Recréer la Nature : réhabilitation, restauration et création d'écosystèmes » a été lancé par le Ministère chargé de l'environnement en 1995. Il est centré autour de quatre questions. Quels sont les déterminants des choix et les motivations des intervenants ? Comment sont choisis les systèmes de références ? Quelles sont les échelles spatio-temporelles pertinentes d'action ? Quelles sont les modalités de suivi et d'évaluation de ces interventions ? Les 20 projets sélectionnés sont géographiquement distribués sur l'ensemble du territoire français (métropole et Dom-Tom) et concernent les systèmes humides ou a quatiques, arbustifs ou arborés, herbacés, coralliens ou insulaires, les zones modifiées par l'extraction de granulats ainsi que les différents corridors végétaux bordant les réseaux ferroviaire et autoroutier. Le succès de la restauration des écosystèmes dépend du contrôle rigoureux des dynamiques écologiques sous diverses contraintes. Il exige en outre une a pproche paysagère, prenant en compte la dimension his torique et impliquant l'ensemble des groupes sociaux intéressés. La restauration des écosystèmes relève aussi bien de questions écologiques que socia les et politiques. A l'instar de la démarche médicale, la restauration des écosystèmes doit s'appuyer sur un corpus de connaissancess cientifiques, mais aussi sur une éthique
During the last decades, the number of ponds decreased by more than 50 % in European countries, occasionally reaching up to 90 % in some regions. Their decline in number has led to a strong loss of connectivity between waterbodies. Yet, these small and scattered ecosystems are essential for the life cycle of a high diversity of freshwater species. Land use policies like the creation of Greenways and Blueways in France aim to improve ecological continuities to allow maintenance of existent biological populations and exchanges between them. However, the connectivity between ponds must be considered according to the dispersal abilities of freshwater species and this information often lacks to guide restoration measures. In the present work, we studied the dispersal abilities of dragonflies on several spatial scales and investigated the biological traits and environmental factors that shaped their movements. In the first part, we evaluated the colonization of 20 ponds in Normandy by dragonflies during three years after pond restoration or pond creation. The results highlight high colonization rates during the first year and no difference in species richness was found between newly created or restored ponds. This suggests that restoration of ponds after complete drought should not always be prioritized over pond creation in management strategies. We found that generalist species were more present in the first year after pond creation or restoration, whereas the occurrence of forest specialists increased with the age of the pond. The results also highlighted that the landscape context around ponds (i.e. forest vs. open lands) had an effect on the composition of dragonfly communities. Finally, the total abundance of odonate species was related to the density of other ponds in the surroundings. This result emphasizes that highly connected ponds can support larger populations than isolated ones and thus, be more resilient to perturbations. The second part provides insights into the larval development of Anax imperator and the relationship between morphological traits of larvae and adults. The results suggest that the survival of this species might depend on its body length during the maturation period. We also tried to study the natal dispersal by marking 87 individuals at emergence, but only two males were resighted after the maturation period. Finally, the effect of two water pollutants (i.e. Round-up and DEET) at different concentrations was also investigated on the larval development and adults of Aeshna cyanea. Larvae were reared under laboratory conditions and exposed to concentrations up to 30 mg.L-1 of the two pollutants. No effect of the pollutants was detected on the morphological conditions of larvae or tenerals, suggesting that A. cyanea is tolerant to potential water pollution of ponds. The level of HSP70 stress protein was also similar according to the different treatments, but teneral adults presented higher levels of stress than larvae, suggesting that emergence induced a high stress in the individuals. The third part focuses on the dispersal of A. imperator. We first assessed the local movements within a pond network in the Normandy region. ; Au cours des dernières décennies, le nombre de mares a connu un déclin de plus de 50 % dans les pays européens, atteignant parfois jusqu'à 90 % dans certaines régions. Cette diminution a entraîné une forte perte de connectivité entre les mares. Pourtant, ces écosystèmes petits et dispersés sont essentiels au cycle de vie d'une grande diversité d'espèces d'eau douce. Les politiques d'aménagement du territoire, comme la création des Trames Vertes et Bleues en France, visent à améliorer les continuités écologiques pour permettre le maintien des populations existantes et les échanges entre elles. Cependant, les études de connectivité entre les mares doivent prendre en compte les capacités de dispersion des espèces et cette information fait souvent défaut pour orienter les mesures de restauration. Dans le présent travail, nous avons étudié les capacités de dispersion des libellules à plusieurs échelles spatiales ainsi que les caractéristiques biologiques et les facteurs environnementaux qui façonnent leurs mouvements. Dans la première partie, nous avons évalué la colonisation par les libellules de 20 mares normandes pendant les trois années suivant leur création ou leur restauration. Les résultats mettent en évidence des taux de colonisation élevés pendant la première année et aucune différence de richesse spécifique n'a été constatée entre les mares nouvellement créées ou restaurées. Cela suggère que la restauration des mares après un assèchement total ne devrait pas toujours être prioritaire par rapport à la création de nouvelles mares dans les stratégies de gestion. Nous avons constaté que les espèces généralistes étaient davantage présentes la première année après la création ou la restauration des mares, alors que la présence d'espèces spécialistes des forêts augmentait avec l'âge du plan d'eau. Les résultats ont également mis en évidence que le contexte paysager autour des mares (i.e. milieu forestier ou ouvert) avait un effet sur la composition des communautés de libellules. Enfin, l'abondance totale des espèces d'odonates était liée à la densité des plans d'eau alentours. Ce résultat souligne que les mares très connectées peuvent abriter des populations plus importantes que les mares isolées et donc être plus résistantes aux perturbations. La deuxième partie fournit des éléments sur le développement larvaire d'Anax imperator et la relation entre les caractéristiques morphologiques des larves et des adultes. Les résultats suggèrent que la survie de cette espèce pendant la période de maturation pourrait dépendre de la longueur des individus. Nous avons également essayé d'étudier la dispersion natale en marquant 87 individus à l'émergence, mais seuls deux mâles ont été retrouvés après la période de maturation. Enfin, l'effet de deux polluants de l'eau (Round-up et DEET) sur le développement larvaire et les adultes d'Aeshna cyanea a également été étudié à différentes concentrations. Les larves ont été élevées dans des conditions de laboratoire et exposées à des concentrations allant jusqu'à 30 mg.L-1 des deux polluants. Aucun effet des polluants sur les conditions morphologiques des larves ou des ténéraux n'a été détecté, ce qui suggère que A. cyanea est une espèce tolérante aux potentielles pollutions de l'eau dans les mares. Le niveau de la protéine de stress HSP70 était également similaire selon les différents traitements, mais les adultes ténéraux présentaient des niveaux de stress plus élevés que les larves, ce qui suggère que l'émergence a provoqué un stress élevé chez les individus.
Thèse de Doctorat soutenue publiquement le 16 septembre 2011 à 14 H, Salle de Conférences de l'UMR-CNRS 6143 M2C, Département de Géologie, Université de Rouen, FRANCE ; Located at the Petite Côte of Senegal, Somone is a small coastal river that flows into the Atlantic Ocean by a microtidal lagoonal-estuarine ecosystem. Today, the contribution of the watershed is absent due to a combination of several factors including the dam of Bandia. The only freshwater inputs are from precipitation and groundwater. Somone is a lagoonal-estuarine system characterized by an inverse hydrological functioning where marine influences predominate. Mangrove, dominated by Rhizophora, is the main characteristic unit of this coastal system. The diachronic evolution of 60 years shows a significant change for all the morphological units of the ecosystem. The mobility of the sandy spit, which caused the closures of the mouth in 1967-1969 and in 1987, is related to meteorological variations. The regressive surface of mangroves between 1954 and 1989 is the result of the combined effect of these closures of the mouth, drought and traditional uses of mangroves. The restoration of the mangrove is mainly due to reforestation policies administered in the 2000s. The annual and seasonal trend shows that the internal reworking is the main hydro-sedimentary processes. Sedimentation rate of the mud flats is 2 to 3 mm/year. The dynamics of the sandy spit of the Somone plays an important role in the development and quality of internal units, the mangroves in particular. The permanent opening of the mouth allows a twice-daily renewal of water in the lagoon, which is essential for regulating the high salt content. The low content of sediment in total organic carbon, reflect the low organic matter production of the mangrove because it is a young and stunted mangrove. Diagenetic processes are anaerobic and mostly in the top 10 cm of the sediment, on the recent deposit. The contribution of young mangroves, like Somone, in the carbon storage process, is low. The lagoonal-estuarine ecosystem of the Somone is fragile and highly reactive and his evolution is fast and linked to the cumulative effects of natural and anthropogenic factors. ; Située sur la Petite Côte du Sénégal, la Somone est une petite rivière côtière qui se jette dans l'océan atlantique par un écosystème laguno-estuarien à régime microtidal. Aujourd'hui, les apports du bassin versant sont inexistants du fait de la combinaison de plusieurs facteurs dont le barrage de Bandia. Les seuls apports en eau douce se font par les précipitations et la nappe. Le système laguno-estuarien de la Somone est caractérisé par un fonctionnement hydrologique inverse où les influences marines prédominent. La mangrove, à dominance de Rhizophora, est l'unité caractéristique de ce système côtier. L'évolution diachronique sur 60 ans montre une modification importante de tous les faciès, internes et externes, de l'écosystème. La mobilité de la flèche sableuse d'embouchure, qui s'est traduite par deux comblements en 1967-1969 puis en 1987, est liée à des variations climatiques et météorologiques. L'évolution régressive des surfaces de mangrove, entre 1954 et 1989, est le résultat de l'effet conjugué de ces périodes de comblements, de la sécheresse et des usages traditionnels de la mangrove. La restauration de la mangrove est essentiellement due aux politiques de reboisement administrées dans les années 2000. L'évolution annuelle et saisonnière montre que le remaniement interne est le processus hydro-sédimentaire dominant. Le taux de sédimentation moyen des vasières est de 2 à 3 mm/an. La dynamique de la flèche sableuse à l'embouchure de la Somone joue un rôle fondamental sur l'évolution et la qualité des faciès internes, notamment la mangrove. L'ouverture permanente de l'embouchure permet un renouvellement biquotidien des eaux dans le système laguno-estuarien, essentiel pour réguler les fortes teneurs en sels. Les faibles teneurs des sédiments en carbone organique total, témoignent de la faible production de la mangrove en matière organique car il s'agit d'une mangrove jeune et de forme rabougrie. Les processus diagénétiques se font en anaérobiose et essentiellement dans les 10 premiers cm du sédiment, sur du dépôt récent. La contribution des mangroves jeunes, comme celles de la Somone, au processus de stockage du carbone organique est faible. L'écosystème laguno-estuarien de la Somone est un système fragile et très réactif dont l'évolution, à l'échelle humaine, est rapide et liée à des effets cumulés de facteurs naturels et anthropiques.
Because groundwater, which represents 98% of the liquid freshwater on Earth, is vital, of particular benefit due to its special properties, but, often, especially vulnerable, in the long term, to the unceasing degra-dation caused by the anthropogenic era, it should be the subject of a regulation that would express the whole meaning of the "high level of protection of the environment" required in the European Union primary law. The integrated management of water resources management (IWRM) implemented by the EU should therefore, for this water, strive for a higher stage of preservation of a singularly fragile underground environment, through a sharper distinction between the concepts of integrated "management" and "protection", according to the intensity of preservation they would respectively imply. Via such an evolution from integrated management to protection, the latter becoming an autonomous framework of action, the EU law would adopt a different position on the balance between economic interests and ecological necessities. This strengthening of the relevant secondary law must rest on, first and foremost, a new apprehension of groundwater, in the water framework directive and the directive 2006/118/EC, beyond a conception too perfunctory to comprehend the richness of it, otherwise it won't be fully protected. So, without prejudice to the unity of water law, specific adjustments should be provided for, concerning ground waters, insofar as their dynamics may significantly differ, in time and space, from those of surface water. Since ground waters can't be separated from its receptacle (soil and subsoil), its integrated protection would demand in addition to transcend the borders of the sectoral water policy and to go beyond the integration as we know it in the current IWRM, which doesn't erase contradictions between sectoral policies. Thus has to be carried on the improvement of the coherence between relevant politics (environment, agriculture, industry, energy…), in order to build a complete protection of the underground environment. A new framework where would be mobilized all involved actors, converging towards this purpose thanks to more appropriate mechanisms. ; L'eau souterraine représente 98% de la ressource en eau douce liquide sur Terre. Vitale, avantageuse par ses propriétés spéciales mais, souvent, particulièrement vulnérable à long terme, face aux dégradations continues générées par l'ère anthropocène, elle devrait faire l'objet d'une réglementation exprimant toute la signification du « niveau élevé de protection de l'environnement » requis en droit primaire de l'Union européenne. C'est pourquoi la gestion intégrée des ressources en eau (GIRE) pratiquée par l'UE devrait tendre, pour cette eau, vers un degré supérieur de préservation d'un milieu hypogé singulièrement fragile, via une distinction plus marquée entre les notions de «gestion» et de «protection» intégrées, selon l'intensité de la préservation qu'elles emporteraient. A travers cette évolution de la gestion vers la protection intégrée, que l'on érigerait en mode d'intervention à part entière, le droit de l'UE définirait une nouvelle balance entre intérêts économiques et nécessités environnementales. Un tel renforcement du droit dérivé pertinent passerait avant tout par une conception rénovée des eaux souterraines, affranchie d'une conception trop sommaire, dans la directive-cadre sur l'eau et la directive 2006/118/CE, pour en appréhender toute la richesse. Ce, sous peine de ne les protéger que partiellement. Sans préjudice de l'unité du droit de l'eau, des aménagements spécifiques devraient ainsi être prévus pour les eaux souterraines, dont les dynamiques peuvent grandement différer, dans le temps et l'espace, de la surface. Les eaux souterraines ne pouvant être séparées de leur réceptacle (sol et sous-sol), leur protection intégrée requerrait en outre de transcender les limites de la politique de l'eau, et d'aller au-delà de l'intégration telle qu'on la connaissait dans le cadre de la GIRE. Cette dernière, en effet, n'efface pas toutes les contradictions entre politiques sectorielles. Aussi faudrait-il poursuivre la mise en cohérence desdites politiques concernées (environnementale, agricole, industrielle, énergétique…), dont la convergence devrait être accrue dans le sens d'une protection globale du milieu souterrain – une protection affermie pour laquelle pourraient se mobiliser l'ensemble des acteurs intéressés, s'ils étaient orientés vers cet objectif par des dispositifs plus appropriés.
