L'objectif de cette thèse a été de contribuer à une meilleure compréhension de l'impact des pollutions sur les lichens dans des conditions expérimentales de terrain (région Lorraine, France). Les techniques d'analyses des aires d'échantillonnage des lichens épiphytes en bioindication étaient peu développées. Sans une méthode précise et une validation solide des choix de la surface d'échantillonnage, l'analyse des relevés reste subjective et les études comparatives et les hypothèses testées approximatives. Pour examiner ce problème, nous avons testé une technique opérationnelle d'échantillonnage et d'analyse spatiale, basée du recouvrement et de la fréquence lichénique. La transplantation est une technique de terrain utilisée pour l'étude des effets de la pollution de l'air et de l'accumulation d'éléments chimiques sur la symbiose lichénique. Nous l'avons utilisé pour étudier les effets des polluants gazeux et des éléments chimiques de l'air sur la physiologie de lichens exposés ou non à des précipitations. Pour analyser ces interactions, le lichen Hypogymnia physodes a été transplanté pendant l'été 2001 dans 5 sites de la vallée de la Moselle présentant des niveaux différents de pollution atmosphèrique. Dans chacun de ces sites, 6 dispositifs de transplantation, permettaient la fixation des lichens, respectivement à l'abri ou non des précipitations. Des échantillons de lichens ont été récoltés à la fin de chaque période d'exposition pour déterminer les concentrations en éléments chimiques, en chlorophylles et en malondialdéhyde, ainsi que le rapport de phéophytinisation. Des analyses de variances et en composantes principales entre les paramètres biologiques, les bioconcentrations chimiques du lichen et des paramètres statistiques de polluants gazeux ont été réalisées pour tester les relations significatives