Within the context of risk evaluation of chemical spillages into the marine environment, this paper reports on an offshore experiment to study the behaviour of styrene spilled into sea under natural conditions and discusses theoretical approaches. Floating structures were used to enclose the spillage and the gaseous cloud formation, and dissolution processes were in situ monitored. The identification of spill risks for man and marine environment through GESAMP’s hazard profile is described for styrene: Styrene is rated as a chemical with a significant health hazard that will float but also evaporate. However, monitoring of the water column in the experiments showed that the concentration of styrene in water during the first hour represents 50% of the product spilled. For the potentially exposed public, the GESAMP hazard rating recommends the closure of beaches and evacuation. The risk assessment developed from experimental data confirms this safety advice.

To obtain insight into the natural and/or human-induced changes in the trophic state of the distal portion of the Po River discharge plume over the last two centuries, high temporal resolution dinoflagellate cyst records were established at three sites. Cyst production rates appear to reflect the natural variability in the river's discharge, whereas cyst associations reflect the trophic state of the upper waters, which in turn can be related to agricultural development. The increased abundances of Lingulodinium machaerophorum and Stelladinium stellatum found as early as 1890 and 1920 correspond to the beginning of the industrial revolution in Italy and the first chemical production and dispersion of ammonia throughout Europe. After 1955, the increased abundances of these species and of Polykrikos schwartzii, Brigantedinium spp. and Pentapharsodinium dalei correspond to agriculturally induced alterations of the hypertrophic conditions. A slight improvement in water quality can be observed from 1987 onward.

"The first step in designing a surface water sampling program is identifying one or more problems or questions that require information on water quality. Common water quality problems include nutrient enrichment (from a variety of causes), effects of atmospheric deposition (acidification, eutrophication, toxicity), and effects of major disturbances such as fire or pest infestations. Once the problems or questions have been clearly defined, a sampling program can be designed that addresses where to sample, what to measure, and when and how to conduct the sampling. The selection of measurements should be tailored to specific study objectives and to the study design, which guides the specifics of field, laboratory, and data analysis protocols."

Les écosystèmes lacustres sont de plus en plus soumis à de multiples perturbations maisleur réponse est encore trop rarement considérée de façon globale. En effet, au traversd’un jeu d’interactions complexes, chaque perturbation peut moduler l’intensité del’impact des autres sur les lacs, et de ce fait, leur réponse. Dans ce contexte, ce travaildoctoral est axé sur l’approfondissement de notre compréhension de la réponse des lacs àun contexte de perturbations multiples, sur le long terme. Pour cela, trois grands lacsprofonds (le lac Léman, du Bourget et d’Annecy), soumis à une perturbation régionalesimilaire (i.e., le réchauffement climatique) et à deux perturbations locales (i.e., leschangements dans le statut trophique et dans les pratiques de gestion piscicole)d’intensités différentes, ont été choisis. La réponse de ces lacs à ces changements a étéabordée au travers d’une approche paléolimnologique, basée sur les cladocères. En effet,la capacité de ceux-ci à intégrer les changements temporels dans le réseau trophiquepélagique en réponse aux trois perturbations environnementales en fait un modèle adéquatpour reconstruire les changements à l’échelle de la communauté pélagique. Plusprécisément, nous avons abordé (i) les changements dans les communautés de cladocères,au cours du siècle dernier, en réponse aux trois perturbations environnementales et (ii)l’impact de ces perturbations sur les stratégies de reproduction des Daphnies. Cependant,le manque de connaissance dans les grands lacs profonds sur la représentativité descommunautés sources de cladocères par les assemblages de restes archivés dans lessédiments a tout d’abord conduit à faire un point méthodologique. Ce dernier a abouti à lamise en évidence de différences dans le niveau de représentation de communautés sourcesde cladocères selon le type de restes utilisés. La composition taxonomique et la structureen taille des restes parthénogénétiques (i.e., exosquelettes) reflètent relativement biencelle des communautés sources. Quant aux éphippies (oeufs de dormance), elles serévèlent des indicateurs fiables pour reconstruire les comportements de reproduction.Suite à ces résultats, les reconstructions paléolimnologiques des communautés decladocères montrent que leur trajectoire écologique était contrôlée par des interactionscomplexes entre les trois pertubations différentes, selon les périodes de temps et entre leslacs. De plus, la réponse des communautés de cladocères au climat était différente entreles trois lacs comme une fonction de l’intensité des forçages locaux. Ces observationssuggèrent qu’il est important d’inclure le rôle des perturbations locales dans la prédictionde l’impact futur des changements climatiques sur les lacs. L’impact des perturbationsenvironnementales sur le comportement de reproduction des Daphnies est tel que desévènements d’hybridation interspécifique ont été observés. Cependant, ces évènementsd’hybridation sont issus de sensibilité aux trois perturbations environnementalesdifférentes entre les espèces de Daphnies.

European temperate forest soils have been exposed to elevated nitrogen (N) and acid depositions for decades. High nitrous oxide (N 2O) and nitric oxide (NO) emissions have been reported from these forests. Since the 1980s, a decline in atmospheric deposition rates has been occurring. Our study addressed the question as to how N oxide fluxes and N turnover processes have changed in response to the declining N depositions in a N-enriched spruce stand (Picea abies (L.) Karst.). Studies were conducted at the Solling roof site under a control-roof with ambient depositions and under a reduced-N-input-roof where N and acid depositions have been reduced to a preindustrial level for 16 e 17 years. Open dynamic and closed chamber methods were used to determine NOx and N2O fluxes, respectively, and in situ incubation studies were conducted to measure net N mineralisation. Under the reduced deposition roof, net nitrification and nitrate in soil solution were reduced to undetectable levels causing the soil to change from a net source for NOx (0.62 0.24 kg N ha 1 yr 1) into a net sink (0.33 0.01 kg N ha 1 yr 1). The uptake of NOx was exclusively controlled by the NO x concentrations of the forest air. Reversal of N enrichment did not affect annual N2O fluxes (0.08 kg N ha 1 yr 1) due to restricted denitrification in the well-aerated organic layer, but the origin of nitrate for denitrification changed from mainly soil-borne N to exclusively deposited N. It was demonstrated that less than two decades of reduced N and acid depositions are sufficient to reduce the surplus N and NOx emissions of this soil

Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du Climat (GIEC) indique que le réchauffement climatique est sans équivoque. Le sud de l'Europe doit ainsi anticiper des conditions climatiques plus difficiles (sécheresses estivales, températures plus élevées) ainsi qu'une une baisse de la disponibilité de la ressource en eau. La question prioritaire est donc de savoir comment l'agriculture va devoir s'adapter à des conditions climatiques différentes. Par ailleurs, et comme en témoignent la Directive Cadre sur l'Eau (DCE) et le dernier bilan santé de la PAC de 2008, la qualité de l'eau est devenue un des objectifs prioritaires de l'Union Européenne ; mettant en avant l'intérêt d'un référencement des pratiques agricoles alternatives en matière d'emploi de pesticides et l'importance de prendre en compte les conditions d'adoption et de mise en œuvre de ces pratiques. Le Projet EAUSAGE articule ainsi deux approches complémentaires, l'une qualitative et l'autre quantitative : La première approche a pour hypothèse que l'existence d'incertitudes constitue un frein majeur à l'adoption de pratiques alternatives de réduction des phytosanitaires et que les modalités de diffusion de l'information et de réalisation du conseil technique vont influencer la façon dont les acteurs perçoivent les risques et les incertitudes et, partant, déterminent les possibilités d'un changement de pratiques. La seconde approche, quantitative, consiste à développer des outils permettant l'évaluation de scénarios en vue d'une « meilleure » planification conjointe des différentes activités (agricoles, industrielles, domestiques) et d'une « meilleure » utilisation des ressources en eau, à une grande échelle (Région Midi-Pyrénées).