es rivières assurent de nombreux services écosystémiques essentiels aux sociétés humaines et sont le siège de processus biogéochimiques majeurs, tel que le cycle du carbone, sous-tendant le rôle prépondérant des écosystèmes fluviaux dans le fonctionnement global de ce cycle. En milieu urbain, les rivières sont soumises à de multiples pressions susceptibles de perturber ces processus et d’altérer leur fonctionnement, avec des conséquences sur leur qualité. Parmi ces altérations, la désoxygénation constitue un enjeu majeur en raison de ses effets sur les communautés aquatiques et de sa réactivité aux apports urbains. Cette thèse analyse l’évolution à long terme du fonctionnement métabolique de la Seine francilienne, un hydrosystème fortement urbanisé, afin de caractériser les dynamiques spatiales à différentes échelles de temps de ce fonctionnement, d’identifier les facteurs contrôlant sa variabilité, notamment associés à la qualité de l’eau, de déterminer les conditions contraignant sa vulnérabilité aux épisodes de désoxygénation. L’analyse s’appuie principalement sur 30 ans de mesures en continu d’oxygène dissous (OD) et de température acquises à 8 stations de l’Observatoire MeSeine du Syndicat Interdépartemental d’Assainissement de l’Agglomération Parisienne (SIAAP), réparties de l’amont à l’aval de l’agglomération parisienne (128 km). Le métabolisme aquatique, à travers la production primaire brute (GPP), la respiration écosystémique (ER) et, leur résultante, la production nette de l’écosystème (NEP), est étudié de l’échelle interannuelle à journalière et longitudinalement afin d’identifier l’influence des facteurs hydrométéorologiques et d’explorer l’effet des infrastructures d’assainissement. Les résultats montrent qu’à l’échelle annuelle, la Seine francilienne présente globalement un fonctionnement hétérotrophe (ER > GPP), caractérisé par une minéralisation de la matière organique (MO) autochthone et allochthone supérieure à sa production par les organismes photosynthétiques. Cette hétérotrophie autrefois plus marquée, augmentait vers l’aval de l’agglomération, témoignant de l’influence des apports urbains sur le fonctionnement de la rivière. Elle a toutefois progressivement diminué en cohérence avec l’amélioration de la gestion des eaux usées et la forte réduction des charges organiques et en nutriments apportées à la rivière. Malgré cette amélioration globale sur le long terme, la rivière reste toutefois sensible à des échelles de temps plus courtes. Afin de mieux caractériser ces perturbations ponctuelles, l’analyse des réponses de l’OD aux rejets urbains par temps de pluie (RUTP) s’est faite avec des observations et une modélisation de ces impacts par les modèles de streeter et Phelps. Il en ressort que pour une gamme de débits estivaux faibles (<150 m3/s), la réponse de l’OD aux RUTP sont 318 Njapou Patricia – Thèse de doctorat - 2026 prédictibles et sont conditionnées par le volume du rejet et par la demande en OD associée à la dégradation de la MO qu’ils apportent. Par ailleurs, les cycles journaliers d’OD en rivière, pouvant atteindre une amplitude de 4 mg O2/L/j, correspondent à des périodes d’activité métabolique intense dans des conditions hydrométéorologiques stables. Les réponses les plus marquées de l’OD pour des débits supérieurs à 150 m3/s étaient observées au cours de ces périodes. L’analyse longitudinale met en évidence une résorption progressive des creux d’OD vers l’aval, potentiellement liée à la réactivité de la MO et à la réaération. Toutefois, leur propagation peut persister lorsque de fortes températures, de faibles débits et une charge organique importante des rejets se combinent. Ces résultats soulignent l’importance des mesures en continu, rigoureusement validées sur le plan métrologique, pour caractériser finement la réactivité de la rivière dans l’espace et le temps. Dans ce contexte, l’acquisition et la validation de mesures en continu multi-paramètres complémentaires, réalisées au cours de la thèse, sont également présentées.