N° d'ordre

Vincent Bustillo

Description

Niveau: Supérieur
N° d'ordre : 2229 THÈSE Présentée pour obtenir LE TITRE DE DOCTEUR DE L'INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE Spécialité : Sciences Agronomiques BIOGÉOCHIMIE ET HYDROCLIMATOLOGIE APPLIQUÉES À L'AMÉNAGEMENT DES BASSINS FLUVIAUX. MODÈLES DE MÉLANGE. DIAGNOSTIC ET PRÉVISION. CAS DU NIGER, DE L'AMAZONE ET DE LA GARONNE. Par Vincent BUSTILLO Ingénieur ENSAT Soutenue le 15 Juin 2005 devant le jury composé de : M. Jean-Claude REVEL, Professeur des Universités (INP Toulouse, ENSAT)…………………………...Président M. Michael W. EDMUNDS, Professeur des Universités (Oxford, UK)…………………………………Rapporteur M. Philippe FREYSSINET, Ingénieur au Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM)…..Rapporteur M. Reynaldo VICTORIA, Professeur des Universités (USP, São Paulo, Brasil)………………………Examinateur M. Yves TARDY, Professeur des Universités (INP Toulouse, ENSAT)…………………………Directeur de thèse

• aptitude des modèles de mélange


• cycles hydrologiques


• modèles de mélange appliqués au diagnostic des perturbations anthropiques sur les bassins versants de la garonne et du girou


• carbone sur le bassin amazonien


• bassin versant en région tropicale


• tropical lateritic environment


• river basin


• applied geochemistry

Sujets

• Bustillo
• Drôme (département)
• Seattle
• Université de São Paulo
• Freyssinet
• Institut national polytechnique de Toulouse
• Amazon

Informations

• Publié par: profil-nechor-2012
• Publié le: 01 juin 2005
• Nombre de lectures: 29
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 4 Mo

Extrait

N? d?ordre : 2229
TH¨SE
PrØsentØe
pour obtenir
LE TITRE DE DOCTEUR DE L?INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE
SpØcialitØ : Sciences Agronomiques
BIOG? OCHIMIE ET HYDROCLIMATOLOGIE APPLIQU? ES
? L?AM? NAGEMENT DES BASSINS FLUVIAUX.
MOD¨LES DE M? LANGE. DIAGNOSTIC ET PR? VISION.
CAS DU NIGER, DE L?AMAZONE ET DE LA GARONNE.
Par
Vincent BUSTILLO
IngØnieur ENSAT
Soutenue le 15 Juin 2005 devant le jury composØ de :
M. Jean-Claude REVEL, Professeur des UniversitØs (INP Toulouse, ENSAT)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ...PrØsident
M. Michael W. EDMUNDS, Professeur des UniversitØs (Oxford, UK)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Rapporteur
M. Philippe FREYSSINET, IngØnieur au Bureau de Recherches GØologiques et MiniŁres (BRGM)? ..Rapporteur
M. Reynaldo VICTORIA, Professeur des UniversitØs (USP, Sªo Paulo, Brasil)? ? ? ? ? ? ? ? ? Examinateur
M. Yves TARDY, Professeur des UniversitØs (INP Toulouse, ENSAT)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Directeur de thŁseR? SUM?
L?objectif de ce travail est de prØsenter une dØmarche ØlaborØe et un protocole relativement simple
pour l?Øtude du comportement de bassins fluviaux de toutes tailles, afin de prØvoir les rØactions de
l?Environnement aux oscillations hydroclimatiques naturelles ainsi qu?aux perturbations par pollutions
d?origine agricole, urbaine ou industrielle. La mØthodologie retenue repose sur la dØcomposition des
hydrogrammes de crue en rØservoirs de composition constante mais de contributions variables.
L?application du modŁle porte sur les bassins du Niger, de la Garonne, du Girou et de l?Amazone
(incluant ses 8 principaux affluents).
Le mØmoire de thŁse est composØ de 5 chapitres :
- Chapitre 1 : Tests de validation gØochimique, hydrologique et statistique du modŁle ? 3 rØservoirs ;
- Chapitre 2 : Erosion et pØdologie dynamique sur le bassin du Niger amont ;
- Chapitre 3 : Cycles biogØochimiques sur le bassin de l?Amazone et Øclairage isotopique ;
- Chapitre 4 : ModŁles de mØlange appliquØs au diagnostic des perturbations anthropiques sur les
bassins versants de la Garonne et du Girou.
- Chapitre 5 : PrØvision des rØactions de l?Environnement aux oscillations du climat.
Mots-clØs : SØparation d?hydrogramme, Hydrologie, Erosion, BiogØochimie, Environnement,
PØdologie dynamique, GØochimie isotopique, Bassins versants.
Abstract :
The objective of this research is to present a conceptual protocol of study, rather simple, to predict the
bio-geochemical behaviour and the environmental reactions of fluvial basins, whatever their size, to
natural hydroclimatic oscillations and to anthropogenic perturbations. The methodology is based on
the hydrograph separation in reservoirs of constant composition but variable contributions. The model
is applied to the Niger River, the Garonne River, the Girou River,and the Amazon River basins
(including its 8 major tributaries).
The memoire is divided into 5 chapters:
- Chapter 1: Tests of geochemical, hydrological and statistical validity applied to 3 reservoirs mixing
models.
- Chapter 2: Erosion and soil dynamics in the Niger River basin.
- Chapter 3: Biogeochemical cycles and isotopic insights in the Amazon River basin;
- Chapter 4: Mixing models applied to the diagnosis of anthropogenic perturbations in the Garonne
River and Girou River basins.
- Chapter 5: Forecast of environmental reactions to climatic oscillations.
Key words : Hydrograph separation, Hydrology, Erosion, Biogeochemistry, Environment, Soil
dynamics, Isotopic geochemistry, River basins.Avant-Propos
AVANT PROPOS
Avant de prØsenter les rØsultats de mes 5 annØes de recherches, je tiens ? adresser mes plus sincŁres
remerciements ? Monsieur Yves TARDY, Professeur de GØochimie ? l?INP Toulouse, pour avoir su
diriger mes travaux d?une maniŁre efficace, rØsolue et audacieuse. Je lui exprime ma plus profonde
reconnaissance pour l?Ønergie dØpensØe et impulsØe ainsi que mon admiration pour ses inspirations
nombreuses et brillantes. Cette thŁse doit beaucoup ? la participation dØcisive du professeur Michael
W. EDMUNDS, anciennement directeur du Service d?hydrologie du British Geological Survey et
actuellement Professeur ? l?UniversitØ d?Oxford, que je remercie pour avoir acceptØ de porter un
regard critique et ØclairØ sur mon travail. Je suis Øgalement trŁs honorØ de la participation ? mon jury
de thŁse du Professeur Reynaldo VICTORIA, directeur du CENA (Centro de Energia Nuclear na
Agricultura, UniversitØ de Sªo Paulo, BrØsil) et spØcialiste de renommØe mondiale sur la biogØochimie
de l?Amazone. Cette thŁse a bØnØficiØ d?une relecture dØtaillØe, efficace et Øminemment constructive
de Monsieur Philippe FREYSSINET, spØcialiste de la dynamique des sols tropicaux et des latØrites,
directeur adjoint du service "Environnement et procØdØs" au BRGM (Bureau de Recherches
GØologiques et MiniŁres), et rØcemment nommØ responsable du programme Eco-technologies ?
l?Agence Nationale de la Recherche. Monsieur Jean-Claude REVEL, Professeur de PØdologie ?
l?INPENSAT, a ØtØ un de mes ma?tres lors de ma formation d?ingØnieur agronome. Par ses talents de
pØdagogue et sa connaissance incomparable des sols du monde, J.C. REVEL m?a fait dØcouvrir et
aimer la pØdologie. Je lui suis infiniment reconnaissant de sa participation ? mon jury de thŁse.
Cette pØriode de thŁse a ØtØ une confrontation brutale avec l?apprentissage du doute qui est le
fondement mŒme de la science. Les ØlŁves ingØnieurs, dont j?ai fait partie, ne sont pas formØs ni
prØparØs au questionnement perpØtuel qui fait la spØcificitØ du travail de recherche. La formation
doctorale permet d?acquØrir ces compØtences indispensables au dØveloppement de la crØativitØ et de la
rigueur.
La gestation de cette recherche a ØtØ longue. EngagØ ? la sortie de l?ENSAT comme chargØ de mission
"formation, recherche et dØveloppement" par le LycØe agricole d?Aubenas (Domaine Olivier de
Serres, Station ExpØrimentale du Pradel, ArdŁche), j?ai dß mener de front une formation doctorale et
une activitØ professionnelle. Les amØnagements de temps offerts par mon employeur et l?attitude
bienveillante de l?INP Toulouse ont permis ? cette thŁse d?aboutir dans les dØlais. J?adresse ?
Monsieur Roger BROUET, directeur de la Station ExpØrimentale, mes plus cordiaux remerciements
pour la bienveillance et la sympathie tØmoignØes. Je dois Øgalement beaucoup ? mes collŁgues Vincent
FARGIER, Nicolas CRIN, Maurice CHAMBON et SØbastien PRADAL qui se sont relayØs pour faire
mon Øducation paysanne et m?enseigner le sens pratique. Je n?oublie pas Joan FREY-DIALLO,
ingØnieur environnement, pour son soutien moral prØcieux et son amitiØ fidŁle. J?exprime enfin une
profonde reconnaissance aux formateurs du Centre de Formation Professionnelle et de Promotion
Agricoles, parmi lesquels Laurent VIDAL et Bernadette LAVILLE, pour la confiance qu?ils m?ont
accordØe. Ils m?ont notamment donnØ l?occasion d?enseigner auprŁs d?un public adulte,
particuliŁrement dynamique et positivement exigeant. Les rencontres faites au Domaine Olivier de
Serres et l?expØrience acquise dans ce site historique prestigieux ont ØtØ de prØcieux rØvØlateurs dans le
lent processus de maturation de mon projet professionnel.
Ce travail doit beaucoup aux encouragements de mes proches qui ont su, par leurs conseils avisØs, me
guider vers ce qui est essentiel. Mes pensØes vont naturellement ? ma famille de Bordeaux et de Tahiti,
? la famille BLANC dans la Dr?me et ? ma compagne MØlanie qui ont chacun, ? diffØrents moments,
contribuØ ? m?insuffler l?Ønergie nØcessaire ? l?aboutissement de cette recherche.
Mes parents m?ont enseignØ la persØvØrance et l?humilitØ. Ils m?ont permis, par leur soutien
inoxydable, de concrØtiser ma vocation scientifique.
Je leur dØdie cette thŁse.
iAvant-Propos
Plan de l?ouvrage
Le mØmoire de thŁse se compose de 5 chapitres.
Le chapitre 1 livre un rØcapitulatif de l?ensemble des rØsultats obtenus par dØcomposition des
hydrogrammes de crue en trois rØservoirs. L?objectif est de confronter les sorties du modŁle pour
l?ensemble des bassins fluviaux ØtudiØs, en confondant des situations climatiques et gØologiques trŁs
variØes. L?influence des facteurs climatiques, lithologiques et morphologiques sur la dynamique des sols et
les bilans d?altØration est plus prØcisØment abordØe.
Le chapitre 2 est consacrØ ? l?Øtude du bassin supØrieur du Niger. La frØquence d?Øchantillonnage et la
diversitØ des paramŁtres analysØs offrent un support d?Øtudes remarquable ? partir duquel est exposØe la
mØthodologie retenue pour la dØtermination des bilans d?Ørosion. La stratification des nappes et
l?identification d?un rØservoir salØ en dØbut de crue permette