En raison de la croissance importante de la demande des consommateurs pour la framboise, la production a connu un essor considérable au cours des dernières décennies. L’augmentation du rendement est une précoccupation des producteurs qui doivent répondre à cette demande. De plus, la croissance des plants de framboise peut être limitée et leur physiologie peut être affectée par des facteurs abiotiques (lumière, température, déficit de pression de vapeur). Dans ce contexte, cette thèse a étudié : 1) les méthodes de culture (la culture en plein champ versus la culture hors-sol, les régimes de fertigation, les substrats et les méthodes de propagation); 2) les effets de l’environnement (e.g. lumière) sur la photosynthèse, la conductance hydraulique du plant et des feuilles ainsi que le rendement en fruits. Notre hypothèse générale en ce sens étant que la surface foliaire élevée des cultures hors-sol de framboisiers pourrait limiter leur rendement en fruit dû à un ombragement excessif des zones fruitières et/ou à un manquement de la capacité hydraulique à rencontrer la demande évaporative. De plus, l’effet de la température foliaire et du déficit de pression de vapeur entre les feuilles et l’atmosphère (VPDleaf) sur la diffusion du CO2 au-delà de la barrière stomatique et du tissu mésophyllien fût étudiée plus spécifiquement pour clarifier notre comprehension de la limitation microclimatique sur la production photosynthétique des framboisiers. La framboise d’été cultivée hors-sol a produit des tiges fructifères (primocanes) plus grandes et d’un diamètre plus élevé durant l’année de végétation ainsi que des rendements supérieurs lors de l’année de fructification. En 2013 et 2014, la croissance des plants, la masse sèche et les rendements de fruits vendables n’ont pas été significativement affectés par les trois conductivités électriques (CE) de la solution nutritive (témoin avec CE de 1,2 Ms/cm , CE inférieure avec 1,2 Ms/cm et 0,8 Ms/cm avant et après le début de la floraison et CE supérieure avec 1,6 Ms/cm et 1,2 Ms/cm avant et après le début de la floraison). En 2013 et 2014, le substrat constitué de biochar et celui constitué de fibres de coco ont occasionné une réduction de la masse sèche des racines des plants en comparaison avec le substrat constitué de tourbe et d’écorce et celui constitué d’un mélange de tourbe. Pour la framboise d’été, les plus grandes primocanes ont été obtenus avec les plants issus de boutures de racines lors de la première année de culture. Par contre, des rendements similaires ont été obtenus lors de l’année de fructification. Pour la framboise d’automne, même si des effets négatifs sur la hauteur des plants et la biomasse ont été observés avec les plants provenant de boutures de racines lors de la première année de culture, le rendement en fruits commercialisables a significativement augmenté. Suite à une défoliation artificielle de 42% des feuilles situées à l’intérieur de la canopée, la photosynthèse sous conditions lumineuses saturantes a augmenté. Par contre, les valeurs estimées de photosynthèse nette cumulative ont été similaires chez les plants témoins et les plants partiellement défoliés. Le rendement total n’a également pas été affecté par la défoliation artificielle. Des expériences complémentaires ont démontré qu’entre 20 et 35 ºC, la conductance du mésophylle au CO2 (gm) et la conductance stomatique (gs) ont diminué significativement. La réduction de gm et gs chez les plants de framboise soumis à une Tleaf (température de la feuille) élevée ou un VPDleaf élevé fut corrélée avec une augmentation significative de l’ABA foliaire. / Due to the rapidly increasing demand by consumers, raspberry production has steadily increased during the last decades. It is becoming a major concern of the producers to efficiently cultivate raspberry and to improve their yield performance to meet this demand. Furthermore, raspberry plant growth and physiology are limited or affected by abiotic factors (i.e. light, temperature, vapour pressure deficit). In this context, this thesis examines: 1) the cultivation methods (soilless cultivation, fertigation regimes, substrates, and propagation methods) that could further improve raspberry production and 2) the effects of environmental factors (e.g. light penetration) on raspberry leaf photosynthetic parameters, leaf/plant hydraulic parameters and fruit production. Our general hypothesis was that the large leaf area index of soilless raspberry hedgerow cultures may limit fruit production due to excessive shading of fruiting points and/or insufficient hydraulic capacity to meet the foliar evaporative demand. Additionally, the effect of temperature and leaf-to-air vapour pressure deficit (VPDleaf) on CO2 diffusion across the stomatal and the leaf mesophyll were studied to improve our understanding of microclimatic limitations on raspberry photosynthetic production. Soilless cultivated summer-fruiting raspberries produced taller primocanes with larger cane diameter in the vegetative year and produced higher yields in the fruiting year. In both 2013 and 2014, plant growth, dry biomass and marketable yield were not significantly affected by the three fertigation schemes (Control: constant irrigation solution EC at 1.2 Ms/cm; Higher EC regime: irrigation solution EC value of 1.6 Ms/cm to 1.2 Ms/cm before and after the onset of flowering, respectively; Lower EC regime: irrigation solution EC value of 1.2 Ms/cm to 0.8 Ms/cm before and after the onset of flowering, respectively). Compared to peat/bark substrate, peat mixed with biochar and coco fibers substrates reduced root dry biomass in 2013 and 2014, respectively. In summer-fruiting raspberry, taller primocanes were obtained with root cutting plants in the first cultivation year, but similar yield was obtained in their fruiting year. In autumn-fruiting raspberry, although negative effects on plant height and biomass were observed with root cutting propagated plants during the first cultivation year, their marketable fruit yield was significantly improved. However, no difference in yield was found in their second year between root cutting and bare-root propagated plants. After 42% of the leaves inside the canopy were artificially removed, light-saturated photosynthesis was improved, but similar cumulative photosynthesis were estimated in both control and partially defoliated plants. Total yield was also not influenced by partial artificial defoliation. Further investigation showed that mesophyll conductance to CO2 (gm) and stomatal conductance (gs) decreased significantly from 20 to 35 ºC. The reduction of gm and gs under high Tleaf/VPDleaf correlated with a significant increase in foliar ABA.

L'objectif de ce projet était d'évaluer la pertinence d'éventuels efforts de restauration du pin blanc à la limite nordique de son aire de distribution, et plus particulièrement dans Charlevoix. Nous nous sommes d'abord appuyés sur l'importance de l'espèce dans les forêts précoloniales en consultant divers documents historiques. Par la suite, afin de déterminer le potentiel de croissance de l'espèce dans les forêts contemporaines, nous avons étudié le développement de pins blancs dispersés sur le territoire. Pour ce faire, nous avons mis au point des modèles prédictifs de la croissance radiale et de la récession de la cime en fonction de l'âge de l'arbre, de son diamètre à hauteur de poitrine, de son indice de qualité de station et de son environnement de compétition. Nos recherches nous permettent de conclure que le pin blanc a une bonne capacité de croissance dans Charlevoix et que sa restauration est justifiée autant d'un point de vue historique que sylvicole.

L'amphipode hypéridé Themisto libellula joue un rôle primordial dans l'écosystème de l'Océan Arctique. Malgré cela, son cycle vital et son écophysiologie n'ont pas été décrits adéquatement. Cette recherche a porté spécifiquement sur le régime alimentaire, le contenu lipidique, l'infection parasitaire et la structure de population de cet amphipode dans le sud-est de la mer de Beaufort durant trois années consécutives (2002-2004). Des études approfondies de l'alimentation à différentes saisons ont révélé que T. libellula est un omnivore. Pendant le printemps et l'été, leurs estomacs contenaient des composés provenant d'algues et de copépodes. En avril, une alimentation cannibale par des femelles sur des individus nouvellement éclos est apparue. L'alimentation était bien reflétée par les analyses de chromatographie en phase gazeuse où les acides gras 20:l(oe-9) et 22:l(co-ll) caractérisaient les proies Calanus et 20:5(co-3) and 22:6(co-3) identifiaient un lien étroit avec le phytoplancton. Parmi différentes classes de lipides, les triacylglycérols (TAG) et les esters cireux (EC) étaient dominants chez les femelles, les mâles, et chez les individus immatures. Des analyses détaillées ont mis en lumière une infection par deux parasites : la nouvellement décrite grégarine Ganymedes themistos sp. n. et un cilié non identifié. 60,2% des intestins de T. libellula étaient infectés par des grégarines et 4,4% des cavités corporelles par des ciliés. Le nombre de G. themistos augmente avec la taille de l'hôte dans la gamme de tailles 8-20 mm des amphipodes analysés. Considérant les trois régions de l'aire d'étude (le talus du plateau du Mackenzie, le plateau du Mackenzie et le golfe d'Amundsen), l'infection la moins sévère était localisée sur le talus (63 ± 100 G. themistos hôte" ). Nous avons conclus qu'il n'y avait pas eu d'effet nocif des grégarines sur l'alimentation et la maturation sexuelle de l'hôte. Par contre, les différences de pourcentage d'infection entre les échantillons de filets et de trappes à sédiments (6% contre 16,3%, respectivement), suggèrent que les ciliés pourraient entrainer de la mortalité chez T. libellula. Il n'y avait pas de différence dans les structures de populations entre les trois régions désignées. La densité d'amphipodes la plus élevée a été observée au printemps (323,4 ind. 100 m"3), due à des juvéniles nouvellement éclos. Il a été conclu que T. libellula peut se reproduire tous les ans et a une durée de vie de plus de deux ans. En hiver, la migration des individus adultes vers des strates plus profondes (100 m) a été observée alors que les immatures restaient plus proches de la surface. Des observations durant le soleil de minuit indiquent qu'une partie de la population migrait vers la couche de surface durant la nuit.

Cette étude a évalué in vitro l'effet de différents éléments minéraux sur la croissance et le développement de Helminthosporium solani, agent responsable de la gale argentée de la pomme de terre. Les résultats obtenus ont démontré que la source et la concentration d'éléments minéraux étudiés avaient une influence sur la croissance mycélienne et la production de conidies chez ce champignon. L'augmentation des concentrations d'azote et de calcium dans le milieu de culture a généralement diminué la croissance mycélienne mais stimulé la production de conidies viables, tandis que l'augmentation des concentrations de phosphore et de potassium a eu l'effet contraire. À la lumière des résultats obtenus, il apparaît évident que ces travaux pourraient trouver des applications dans la mise au point de milieux de culture favorables au développement de H. solani. Ils pourraient également présenter un intérêt pour l'élaboration de substrats répressifs envers la gale argentée de la pomme de terre.

L'objectif de cette étude est de mettre au point un modèle mathématique reliant la hauteur dominante et l'âge des peuplements dominés par l'épinette noire (Picea mariana (Mill.) B.S.P.) au Québec, ce qui inclut les pessières irrégulières. Ce modèle, qui tient compte de la structure diamétrale du peuplement, a été étalonné à partir des données provenant des inventaires du réseau de placettes échantillons permanentes, recueillies entre 1970 et 2003 dans la province de Québec. Plusieurs indices de régularité ont été testés selon l'approche méthodologique de Raulier et al. (2003). Le modèle hauteur-âge utilisant l'indice de Shannon comme indice de régularité s'est avéré le plus performant pour prédire la hauteur dominante de l'épinette noire. Pour un âge donné, le modèle prédit une hauteur dominante plus élevée dans le cas des peuplements irréguliers que dans celui des peuplements réguliers. Par ailleurs, l'asymptote de hauteur dominante des peuplements irréguliers est atteinte beaucoup plus tard que dans le cas des peuplements réguliers. Ces effets sont plus marqués pour les stations caractérisées par une forte valeur d'indice de qualité de station. Cette différence est probablement liée au comportement adopté par les arbres des peuplements irréguliers qui, au stade juvénile, auraient subi une période d'oppression. Une fois que ces arbres sont dominants, ils adoptent une croissance en hauteur semblable à celle des arbres plus jeunes. Finalement, l'équation hauteur-âge ainsi mise au point est indépendante de l'âge de référence, ce qui permet la prédiction de la hauteur dominante à n'importe quel âge désiré si la hauteur dominante à un autre âge est connue.

Ce travail a pour objectif d'améliorer la connaissance des mécanismes physiologiques qui président à la tolérance à l'ennoyage du chêne. La principale contrainte de l'ennoyage est un déficit en oxygène (hypoxie). Les réponses à ce stress sont étudiées chez le chêne pédonculé (réputé tolérant) et le chêne sessile (plus sensible), à des stades précoces de développement des semis, en présence des cotylédons. Une période de drainage est incluse pour mimer un ennoyage temporaire. La croissance des semis a été suivie, notamment au niveau de l'architecture racinaire. La contribution de la nutrition azotée (assimilation et allocation) a été évaluée en suivant au préalable le devenir des éléments minéraux azotés dans la rhizosphère. La gestion des réserves glucidiques (amidon et sucres solubles) des organes de réserve (cotylédons) et des organes en croissance lors du développement des semis a été mise en relation avec la tolérance à l'ennoyage des chênes. Il ressort des paramètres de croissance étudiés que l'ennoyage a peu d'effets sur la première vague de croissance foliaire mais inhibe la deuxième vague, alors que la croissance racinaire est particulièrement inhibée. Néanmoins, le chêne pédonculé est capable d'une forte colonisation racinaire des horizons superficiels du sol ennoyé et, après drainage, son aptitude à régénérer des racines est plus efficace que chez le chêne sessile. Dans la rhizosphère, l'ennoyage entraîne un basculement réversible des formes azotées nitrates / ammonium. Les modifications du métabolisme azoté sont globalement similaires entre les deux espèces. L'assimilation de l'azote, via la nitrate réductase et la glutamine synthétase, n'est pas réellement perturbée mais, les deux espèces présentent une carence azotée au niveau foliaire. L'assimilation et l'allocation azotée n'apparaissent pas comme des traits discriminants de la tolérance à l'ennoyage chez ces espèces. Sous ennoyage, l'accumulation totale d'amidon est réduite mais elle reste active dans la partie basale du pivot et dans la tige des deux espèces. Elle est cependant plus élevée chez le chêne pédonculé. L'ennoyage restreint la mobilisation des réserves cotylédonaires d'amidon, notamment chez le chêne pédonculé. L'activité des α amylases cotylédonaires corrobore le taux de mobilisation de l'amidon. La tolérance à l'ennoyage des semis de chêne n'est pas associée à une stimulation de la mobilisation des réserves glucidiques cotylédonaires. Le chêne pédonculé serrait plus économe en glucide que le chêne sessile (faible mobilisation cotylédonaire / stockage d'amidon élevé / meilleure croissance). Cette particularité pourrait constituer un marqueur physiologique important de la tolérance à l'ennoyage chez les chênes.

Mon mémoire de maîtrise a été réalisé dans le cadre du projet Génorem (www.genorem.ca), un projet multidisciplinaire qui réunit différents chercheurs de l'Université de Montréal et de l'Université McGill dans le but d'améliorer les techniques utilisées en bioremédiation. Dans le cadre de l'étude, des saules à croissance rapide (Salix sp.) ont été utilisés comme plantes modèles dans l'étude. Ainsi, 11 cultivars de saule ont été suivis afin de déterminer leur potentiel à produire un bon rendement de biomasse, à tolérer des conditions de stress sévère causé par la présence de HAPs (hydrocarbures aromatiques polycycliques) , BPCs (biphényles polychlorés) et d'hydrocarbures pétroliers C10-C50. L'expérimentation consistait en une plantation de saule à forte densité qui a été mise en place en 2011 sur le site d'une ancienne industrie de pétrochimie à Varennes, dans le sud du Québec. Les boutures des génotypes sélectionnés ont été plantées sur une superficie d'environ 5000 m2. Les plantes ont été suivies pendant les deux saisons de croissance suivant le recépage et une série de paramètres de croissance et de mesures physiologiques ont été récoltés (surface foliaire, taux de chlorophylle, conductance stomatique et statut nutritionnel) dans le but d'évaluer et de comparer les performances de chaque génotype sur un sol pollué. Les analyses statistiques ont démontré que le cultivar S. miyabeana (SX61) était le meilleur producteur de biomasse sur le site contaminé, tandis que S. nigra (S05) et S. acutifolia (S54) présentaient la meilleure capacité photosynthétique. S. dasyclados (SV1), S. purpurea (‘Fish Creek’) et S. caprea (S365) ont semblé particulièrement affectés par la présence de contaminants. La capacité d'établissement et la croissance de S. nigra (S05), S. eriocephala (S25) and S. purpurea x S. miyabeana (‘Millbrook’) indiquent une tolérance globale supérieure à la pollution . Cette analyse comparative des différentes réponses physiologiques des saules cultivés sur un sol contaminé pourra guider le processus de sélection de plantes et les techniques de bioremédiation dans les futurs projets de phytoremédiation. / My master thesis is part of a larger multidisciplinary initiative called GenoRem (www.genorem.ca). GenoRem brings together scientists from Université de Montréal and McGill University in a quest to improve bioremediation techniques through molecular and biological processes. Eleven fast-growing willow (Salix sp.) cultivars were studied, primarily to identify those that produce high biomass yields, demonstrate capacity to thrive under harsh environmental conditions and to tolerate the presence of PAHs (polycyclic aromatic hydrocarbons), PCBs (polychlorinated biphenyls) and C10-C50. A high-density field experiment was undertaken during the summer of 2011 on a former petrochemical industrial site in southern Québec, Canada. Cuttings of selected willow genotypes were planted on an area covering ~5000 m². Plants were monitored over the two growing seasons that followed the coppicing by recording a series of growth parameters and physiological measurements (specific leaf area, chlorophyll concentration, stomatal conductance and nutrient concentration) in order to compare growth performance of each genotype on contaminated soils. S. miyabeana cultivars (SX61) achieved the highest biomass production, while S. nigra (S05) and S. acutifolia (S54) had the highest photosynthetic capacity. S. dasyclados (SV1), S. purpurea (‘Fish Creek’) and S. caprea (S365) were negatively affected by the presence of contaminants The establishment capacity and development of S. nigra (S05), S. eriochephala (S25) and S. purpurea X S. miyabeana (‘Millbrook’) were globally less influenced by soil pollution. This comparative analysis of physiological responses of willow on contaminated soil will guide plant selection processes and bioremediation practices in future phytoremediation projects.

Depuis sa première signalisation en 2005, le cténophore Mnemiopsis leidyi a été régulièrement observé dans l'Étang de Berre et a profité d'un écosystème planctonique perturbé. En effet, la régulation des apports en eau douce provenant de la centrale hydroélectrique EDF de Saint-Chamas (2006) a entraîné une augmentation de la salinité moyenne de la lagune, ainsi qu'une diversification et une « marinisation » des communautés planctoniques de la lagune. Leurs caractéristiques et la dynamique de la population de M. leidyi ont été étudiées au cours d'un suivi in situ réalisé en 2010-11. Les données obtenues lors de ce suivi, associées à une étude de son métabolisme (i.e. ingestion, respiration, excrétion et croissance), ont permis d'identifier les principaux facteurs contrôlant sa population (i.e. température, salinité, concentration et nature des proies). Son cycle de vie est étroitement lié à la température, les larves cyddipides apparaissant en hiver, suivies par les stades de transition en hiver/printemps et par les adultes du printemps à l'automne. Les conditions saumâtre et eutrophe semblent contribuer à sa présence dans la lagune, avec une salinité optimale pour son développement et une forte concentration en proies (i.e. zooplancton pour les adultes). En raison de la sélection active de proies (i.e. nauplii de copépodes et copépodites) et l'absence de seuil de satiété, M. leidyi a un impact important sur les populations de copépodes entraînant la chute drastique de leur abondance suite à ses proliférations. De nouvelles modifications des conditions hydrologiques (i.e. évolution vers une lagune marine) pourraient continuer à transformer le fonctionnement de la lagune. / The ctenophore Mnemiopsis leidyi has established a sustainable population in the Berre Lagoon since its first observation in 2005. This invasive species took advantage of a plankton ecosystem disturbed particularly by successive modifications of the hydrohalin conditions of the lagoon. Indeed, regulation of the freshwater inputs through the hydroelectric power plant of Saint-Chamas (2006) leads to an increase of the mean salinity, resulting in a more diversified and a more marine plankton community. Characteristics of the plankton ecosystem and population dynamics of M. leidyi was studied during an in situ survey in 2010-11. Metabolism (ingestion, respiration, excretion and growth) of the ctenophore adult and transition stages were studied in controlled conditions. Temperature influences the life cycle of M. leidyi with cyddipid larvae observed in winter, then transitional stages in winter/spring and adults from spring to autumn. The ctenophore seems to prefer brackish and eutrophic environments linked with its optimal salinity conditions (between 10 and 30) and its need for an important prey concentration (copepods nauplii and copepodites). The active selectivity of prey and the lack of a satiety level can largely explain the drop in copepod abundance following M. leidyi proliferations. New hydrological modifications (evolution towards a marine lagoon) will certainly continue to transform in the future the functioning of the Berre Lagoon.

Les populations humaines sont exposées à de très nombreux polluants. Il apparaît donc essentiel d'évaluer la toxicité de ces molécules au sein des compartiments récepteurs. En milieu urbain, de nombreux polluants (principalement hydrocarbures et métaux lourds) s'accumulent sur les surfaces imperméables (routes, toitures, parkings, bâtiments…). Ils sont remis en suspension et drainés par les eaux de pluie jusque dans les bassins d'infiltration. Ces structures ont été construites afin de réinfiltrer les eaux de ruissellement dans les nappes phréatiques sous-jacentes et de les détoxifier. Ces molécules toxiques sont capturées et accumulées au niveau des sédiments fins constitutifs des bassins, où elles peuvent atteindre des concentrations très élevées. Malgré cette forte contrainte, quelques rares invertébrés vivent dans les sédiments pollués des bassins d'infiltration, ce qui sous-entend des adaptations métaboliques, physiologiques et/ou comportementales spécifiques. L'un des plus répandus est l'oligochète aquatique Limnodrilus hoffmeisteri. Ce ver tubificidé construit des galeries (activité de bioturbation) dans les sédiments où il favorise l'activité des microorganismes sur la minéralisation de la matière organique et le recyclage des nutriments. Cette espèce présente donc un rôle essentiel dans le fonctionnement des bassins d'infiltration, et donc sur la qualité de l'eau des nappes phréatiques. Elle est aujourd'hui considérée à la fois comme une espèce sentinelle de l'état de santé de son biotope et comme un ingénieur des écosystèmes. Le premier objectif de ce travail de thèse a été de mettre en évidence les réponses écophysiologiques permettant à L. hoffmeisteri de survivre dans ces biotopes particulièrement anthropisés. Pour cela, nous avons exposé/élevé cet organisme pendant 1, 3 ou 6 mois dans des sédiments pollués issus de 3 bassins d'infiltration et un sédiment issu d'un milieu non urbanisé (sédiment témoin très peu pollué), en laboratoire. Nous avons ensuite analysé sur ce ver la survie, la consommation d'oxygène, l'état des réserves énergétiques, les concentrations de métaux lourds bioaccumulés, le stress oxydant engendré par les polluants (niveau de peroxydation lipidique) et enfin les mécanismes de protection associés (activités des principales enzymes antioxydantes). Le deuxième objectif a été de déterminer l'impact des polluants urbains sur les métabolismes aérobie et anaérobie chez L. hoffmeisteri. Pour cela, nous avons mesuré différents paramètres témoignant de l'activité mitochondriale (activités de la chaîne respiratoire mitochondriale et de l'ATP synthétase) ainsi que les concentrations des principaux produits terminaux du métabolisme anaérobie chez des vers exposés aux mêmes sédiments (4) pollués ou témoin. Cette étude a démontré que les contaminants induisent une transition partielle du métabolisme aérobie vers les voies anaérobies suite à un dysfonctionnement mitochondrial, et a aussi révélé que certains produits terminaux du métabolisme anaérobie (succinate et propionate) constituent des marqueurs pertinents de la pollution urbaine. Enfin, le troisième objectif de cette thèse a été d'évaluer l'impact d'une pollution d'origine anthropique sur l'activité d'ingénierie de L. hoffmeisteri (i.e. sur son rôle dans le fonctionnement des bassins d'infiltration). Pour cela, nous avons mesuré pendant 1 mois le comportement de fouissage de ce ver bioturbateur par tomographie aux rayons X dans des microcosmes contenant des sédiments pollués ou non. De plus, des mesures régulières des flux de nutriments, d'oxygène dissous, de CO2 et de CH4 au cours de l'expérimentation ont permis d'évaluer l'influence du taux de contamination sur le recyclage des nutriments dans nos systèmes expérimentaux. Ces mesures ont été effectuées à la fois dans des systèmes colonisés par L. hoffmeisteri, mais aussi dans des systèmes sans faune, afin de quantifier précisément le rôle de ces organismes ingénieurs / Human populations are exposed to numerous pollutants. It is now necessary to evaluate the toxicity of urban contaminants in receptor ecosystems. In anthropized areas, many pollutants (mainly hydrocarbons and heavy metals) accumulate on the impervious surfaces (roads, parks, buildings, rooftops…). During a rainfall event, these compounds are re-suspended and drained up to stormwater infiltration basins. These structures were built to detoxify and to infiltrate runoff water to underlying groundwater. Toxic compounds are captured and accumulated in the fine sediment layer of the infiltration basins, where their concentrations may achieve important concentrations. Despite this harsh constraint, a few invertebrates inhabit stormwater basin sediments and have developed specific metabolic, physiological and/or behavioural adaptations. One of the most spread is the oligochaeta Limnodrilus hoffmeisteri. This tubificid worm burrows galleries (bioturbation activity) in sediments where it enhances the organic matter mineralization and the nutrients recycling. This species has an essential role in the infiltration basin functioning and on groundwater quality. L. hoffmeisteri is considered both as a sentinel species of ecosystem health and an engineer species. The first aim of this work was to highlight the ecophysiological responses that allow L. hoffmeisteri to survive in these harsh conditions. We exposed this organism during 1, 3 or 6 months to polluted sediments (from 3 infiltration basins), under laboratory conditions. Then, we measured the survival, the oxygen consumption, the energy body stores, the oxidative stress induced by urban pollutants (through the lipid peroxidation level), and the antioxidant defence mechanisms (the activity of the antioxidant enzymes) in L. hoffmeisteri. The same analyses were realized on worms incubated 1 to 6 months in a sediment from a non-urbanized environment (considered as a low-polluted/control sediment). The second objective of the present work was to determine the impact of urban pollutants on aerobic and anaerobic metabolisms in L. hoffmeisteri. We measured several mitochondrial parameters (the mitochondrial respiratory chain activity and the ATP production rate) and anaerobic end product concentrations in worms exposed to the 4 same sediments (polluted or not). This study demonstrated that urban pollutants induced a shift from aerobic to the anaerobic metabolism, linked to a mitochondrial dysfunctioning. Moreover, this study also showed that two anaerobic end products (succinate and propionate) constitute relevant biomarkers of urban pollution. Lastly, the third goal of this thesis was to evaluate the impact of an anthropic pollution on the engineering activity of L. hoffmeisteri (i.e. its role in the infiltration basin functioning). To this end, we measured during 1 month the burrowing activity of this tubificid worm using X-ray tomography, in microcosms containing slightly or highly polluted sediments. We measured nutrients fluxes, dissolved oxygen, CO2 and CH4 concentrations during the experiment to determine the influence of the pollution rate on nutrients recycling. These measurements were also realized in microcosms with or without worms, to quantify the functional role of engineer organisms

En raison de sa remarquable diversité végétale, de son taux d’endémisme, parmi les plus élevés au niveau mondial (79%) et de son extrême vulnérabilité, la Nouvelle-Calédonie est un des premiers hotspots de la biodiversité mondiale. L’une des remarquables originalités de la flore Calédonienne repose sur la présence de nombreux taxa reconnus, en raison de leurs positions phylogénétiques, comme appartenant aux lignées les plus anciennes des plantes à fleurs. Ces lignées d’Angiospermes « reliques » ont une valeur scientifique et patrimoniale importante, puisqu’elles sont de véritables fenêtres sur le passé. A travers l’étude des traits foliaires, de l’anatomie du bois (e.g. type d’éléments conducteurs, perforations, diamètre et longueur des vaisseaux), de l’architecture (e.g. sympoldialité vs monopodialité, phénomène de réitération, rythmicité de croissance) et de la biomécanique des axes, nous chercherons à caractériser les formes et fonctions de ces taxons. Ce projet de thèse vise à examiner les déterminants structurels et fonctionnels de la répartition spatiale actuelle des Angiospermes basales (grade ANITA + Magnoliidae) en Nouvelle-Calédonie. Dans cette perspective nous chercherons à comprendre quels sont les facteurs qui ont conduit au confinement de certains taxons à des habitats restreints ou au contraire à leur dispersion dans des milieux contrastés. Un premier volet du projet en cours, a pour objectif de caractériser la dynamique de croissance d’Amborella trichopoda et sa plasticité architecturale sous différents régimes lumineux. Certains traits écologiques de ces espèces d’Angiospermes de divergence précoce, s’ils n’ont pas contribué à la radiation des plantes à fleurs actuelles, ont pu permettre son enracinement écologique au sein de la flore du Mésozoïque et fournir un répertoire développemental pour l’explosion subséquente de leur diversité. L’identification et l’étude de ces caractères sont donc déterminantes pour la compréhension de l’évolution structurelle et fonctionnelle des plantes à fleurs. / New Caledonia (NC) is one of the main biodiversity hotspots (Myers 1988), this is because of its remarkable plant diversity, its endemism rates, among the highest in the world (79%), and because of the vulnerability of its flora. One of the main originalities of New Caledonia flora is based on the presence of a large number of taxa recognized, due to their phylogenetical positions, as the most ancient extant representatives of angiosperms. For a long time, New Caledonia has been considered as an early upset fragment of the Gondwana (Pelletier 2006) that suffered an interrupted history of isolation which conferred the evolutionary particularities that we observe today. However, recent evidences show that NC has derived from the Australian land during the late Mesozoic (~80 Mya), the island was then submerged during the first half of the Cenozoic (Pelletier 2006) and a reemergence of the island seems to have occurred ~37 Mya (Cluzel et al. 1998). After the reappearance of the island above the sea level, several events of recolonisation occurred and they wrought the biodiversity that we observe nowadays (Pillon 2012). NC presents humid forests which are unique relics; under the influence of climate changes, these forests have virtually disappeared from other regions of the globe (Morat et al. 1986). The lineages of “relictual” angiosperms, mainly subservient to these humid forests, have a great scientific and patrimony value, as they can be considered as genuine windows on the past. These taxa are susceptible to contain primitive characters which have either disappeared in most of the existing flowering plants, or that are still shared by a narrow number of them. The identification and the study of these characters are therefore determinants for the comprehension of angiosperms evolution. Some ecological features of these panchronic species, may have either contributed to the huge radiation of extant angiosperms, or they may have contributed to the ecological settling of angiosperms within the Mesozoic flora, providing them with a developmental repertoire for the subsequent explosion of their diversity. This PhD project aims to study the ecological, anatomical and functional diversity of basal angiosperms and it seeks to analyze the evolutionary patterns of these structural and functional features. We will consider here as “basal” angiosperms a great group of flowering plants that has diverged before the monocot and eudicot node. This group is conformed by the ANITA grade, formed by Amborella (a single species endemic to NC), Nymphaeales (waterlilies and other herbaceous aquatic plants) and Austrobaileyales (aromatic woody plants). The Magnoliid subclass, a clade of flowering of early divergence, which contains plants considered as paleodicots by Cronquist (1988), will be also included in the analysis of the « basal » taxa. More recently, the Magnoliids have been redefined as a clade comprising Chloranthales, Canellales, Laurales, Magnoliales, et Piperales (APG III, 2009). In a second part of the project, a fieldtrip to Mexico will be held in order to include speces belonging to the Chloranthaceae and Schisandraceae, as well as Cabombaceae et Nymphaeaceae, by this means, we will incorporate species belonging to all the orders of the “basal” angiosperms, reinforcing the comparative analysis. This research work will lean on the recent publications of the phylogenetic relations within basal angiosperms...