Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

L'aquaculture de bivalves peut influencer les écosystèmes marins côtiers en augmentant le dépôt de matériel organique, qui, alternativement, peut avoir des effets directs et indirects multiples sur la communauté benthique environnante. Cette recherche évalue l'influence de l'aquaculture de moules sur la macrofaune épibenthique à l'île du Prince-Edouard, Canada. L'abondance des macroinvertébrés et des poissons benthiques (> 2 centimètres) a été évalué par des comptes visuels à l'aide du scaphandre autonome à 4 fermes d'aquaculture de moules ainsi qu'à des sites témoins à différentes distances des fermes (50, 100, 500 et 2000 m) au cours des mois de juin, août et novembre 2005. Les assemblages benthiques ont été dominés par des étoiles de mer (Asterias sp. ; 79%), suivis de crabes {Cancer irroratus ; 8% et Neopanope sayi ; 6%), de lunacies (Lunatia héros ; 2%), de plies rouges (Pleuronectes americanus ; 2%), de homards (Homarus americanus ; 1%) et de bernard-l'hermite (Pagarus ;1%). Le nombre d'espèces et l'indice d'équitabilité ont différé selon les fermes et les distances témoins mais aucune tendance ne pouvait suggérer une influence négative résultant de l'aquaculture de moules. Bien qu'il y ait eu de grandes variabilités parmi les emplacements et les dates d'échantillonnage, l'aquaculture de moules a eu un effet positif significatif sur l'abondance totale d'organismes. En effet, l'abondance était généralement plus grande dans les fermes comparativement aux distances témoins. Ces accroissements de l'abondance ont été principalement associés au plus grand nombre d'étoiles de mer et de crabes de roche (C. irroratus). Les augmentations de macrofaune épibenthique ont semblé être en grande partie limitées à la proximité immédiate de la ferme de moules, c'est à dire moins de 50m. Cette tendance reflète probablement la plus grande abondance de ressources alimentaires ainsi que la création d'habitats plus hétérogènes favorables à une plus grande biomasse d'invertébrés et de poissons. Ces constatations indiquent une influence positive de l'aquaculture de moules et les méthodes d'échantillonnage devraient être employées lors d'une évaluation plus complète de l'influence des sites d'aquaculture.

Le comportement de mise en réserve de nourriture a évolué chez plusieurs espèces comme une adaptation pour faire face à des périodes de pénurie alimentaire. Les mammifères terrestres de l'Arctique sont sujets à des variations importantes en abondance de nourriture. Le renard arctique (Alopex lagopus) est reconnu pour son habitude à cacher de la nourriture, particulièrement dans les colonies d'oies où les oeufs sont très abondants durant une période très brève (saison de nidification). L'hypothèse générale de ce projet est que le renard de l'île Bylot maximise son accès aux oeufs de la grande oie des neiges (Chen caerulescens atlantica) via la mise en réserve de nourriture. Des observations comportementales ont été effectuées durant 8 saisons de nidification couvrant deux cycles complets de lemmings. Le taux d'acquisition en oeufs des renards était très élevé durant la ponte et a diminué tout au long de la saison de nidification, tout comme le taux de cache, puisque les oeufs ont été cachés en proportions de leur acquisition indépendamment de la variation saisonnière en abondance d'oeufs. La proportion d'oeufs cachés a plutôt varié annuellement en lien avec l'abondance de lemmings; les renards ont caché la majorité des oeufs (>90%) durant les années de forte abondance de lemmings et durant les deux années suivantes. Cette proportion a diminué à 40% durant la troisième année après le pic de lemmings, probablement parce que les renards ont dû consommer une plus grande proportion des oeufs qu'ils obtenaient. Le taux avec lequel les renards ont récupéré les oeufs cachés a varié en fonction de l'abondance des oeufs dans les nids et l'abondance de la réserve en oeufs cachés. La périssabilité et le temps de consommation sont deux facteurs ayant un effet sur les décisions de cache du renard arctique. Parmi les proies les plus importantes (oeuf, oison et lemming) pour les renards à Bylot, l'oeuf est la moins périssable et est celle qui requiert le plus de temps à manger. La théorie prédit que les oeufs devraient donc être cachés en plus grande proportion et c'est ce qui a été observé dans cette étude. Les deux facteurs pourraient être importants puisque la saison de nidification des oies est courte et que les renards doivent se faire une réserve potentiellement utile à long terme. Le comportement de mise en réserve des renards a été quantifié à un niveau inégalé à l'aide de l'utilisation d'une technique de suivis télémétriques des oeufs cachés. L'hypothèse de la séquestration rapide a ainsi pu être testée pour expliquer pourquoi les renards recachent les oeufs d'oies. Les renards utiliseraient une stratégie de mise en réserve en deux étapes; d'une part, pour maximiser la récolte d'une ressource abondante, mais éphémère et d'autre part, pour relocaliser les oeufs dans des endroits plus sécuritaires. Cette étude fait aussi état d'une première mention à propos d'interactions interspécifiques entre le renard arctique et le grand corbeau (Corvus corax). Ce dernier peut prélever efficacement les réserves faites par les renards. Somme toute, en utilisant de simples données à long terme combinées à des observations plus détaillées et à une technique originale, ce projet nous informe sur les mécanismes comportementaux ayant évolué chez le renard arctique pour maximiser son accès aux oeufs d'oies. Ceci peut potentiellement éclairer certains patrons observés à l'échelle de la population et de la communauté de l'île Bylot. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Mise en réserve, Décisions de cache, Périssabilité, Hypothèse de la séquestration rapide, Alopex lagopus, Chen caerulescens atlantica, Corvus corax, Île Bylot.

A travers des oeuvres cinématographiques, picturales et littéraires, d’Homère aux frères Quay, en passant par Strindberg, Bergman et Antonioni, cette thèse se propose d’éclairer différentes facettes de l’insularité sur le plan thématique et formel. Monde clos par excellence, l’île impose à l’oeil de nouvelles trajectoires et le cinéaste, comme le peintre, ont en charge d’organiser le chaos. Les réminiscences d’une oeuvre clé, L’Ile des morts, peinte par Arnold Böcklin à la fin du XIXe siècle, font de l’île le terrain de la perpétuelle reprise et de la citation. Elle se présente alors comme pure représentation : décor, mirage ou projection. Les nombreuses occurrences du piège et de la claustration, tant sous la forme du labyrinthe que dans l’utilisation répétée du dispositif de la mise en abyme, tendent à faire de l’île un lieu de rétention. Mais l’île est aussi une terre maternelle qui invite à de nombreuses formes de régression. Protégée comme l’Eden, elle offre aux visiteurs la douceur de ses contours et favorise le corps à corps amoureux ou le fantasme d’une seconde naissance. Lieu de l’intimité, l’île décline ses formes féminines dans une série de motifs : grotte, maison, barque, qui produit un effet d’inquiétante étrangeté. L’île est alors une matrice qui peut définir l’imaginaire insulaire jusque dans ses fonctions de tombeau. Ce sont ces différents visages de l’île, séductrice et protectrice ou froide et mortifère, que nous interrogeons au fil des représentations. / Throughout the study of film, painting and literature, from Homer to the Quay brothers, through to Strindberg, Bergman and Antonioni, this thesis proposes a thematic and formal exploration of the multiple facets of the Island. As a closed world, the island imposes to the eye new trails that film directors and painters have in charge to organise from chaos. The reminiscences of Arnold Böcklin’s centrepiece Isle of the Dead, painted at the end of the 19th Century, set the island as the home of boundless revival and citation. The island thus appears as pure representation: a scenery, a vision or a projection. The many instances of traps and confinement, through thematic labyrinths and the recurring use of mise en abyme, depict the island as a site of custody. Yet, the Island is also a maternal land that invites many forms of regression. Akin to the Eden, it offers visitors its shapely softness consenting to loving embraces or the phantasm of a rebirth. As a place of intimacy, the island displays its feminine forms in various models including the cave, the house and the rowboat; all of which create a disturbing strangeness. The island is then a matrix that defines the insular imagination, comprising its role as a tomb. Seductress and protector or black and organic, these are the various faces of the island that will be explored over the representations.

Cette étude porte principalement sur la flore, les sols et la végétation de la Grosse île au Marteau et de l'île à Samuel, archipel de Mingan. Elle a été entreprise dans le but de voir si ces îles possèdent les caractéristiques appropriées pour devenir une réserve écologique. Les deux îles contiennent 350 plantes vasculaires dont deux taxons rares : Cirsium foliosum var. minganense et Cypripedium passerinum var. minganense. Elles sont, en plus, le domaine de 60 espèces vasculaires nouvelles pour la Minganie. En outre, elles hébergent 150 bryophytes et 152 lichens dont 29 nouveaux pour le Québec. Les sols, développés sur une roche-mère calcaire, se répartissent en quatre ordres : podzolique, organique, régosolique et gleysolique. L'horizon d'accumulation des sols podzolisés présente des particularités intéressantes : il est mince et noir, et sa teneur en matière organique est très élevée. L'analyse phytosociologique de la végétation, effectuée au moyen de la méthode de Braun-Blanquet (1932), nous a permis de définir 101 unités dont 28 associations, 8 sous-associations, 2 variantes et 63 groupements sans rang hiérarchique déterminé. Elles ont été regroupées en 7 unités physionomiques: la forêt (65,0% de la superficie), la tourbière (11,5%), le marais d'eau douce (0,0%), la lande (12,0%), la falaise (0,0%), le littoral sablo-graveleux (0,9%) et le littoral limoneux (1,4%). Le reste (9,2%) est occupé par le sol nu et l'eau douce. Compte tenu de la grande richesse floristique, phy- tosociologique et esthétique, nous croyons que les deux îles sont propices à l'établissement d'une réserve écologique.

Cette étude porte principalement sur la flore, les sols et la végétation de la Grosse île au Marteau et de l'île à Samuel, archipel de Mingan. Elle a été entreprise dans le but de voir si ces îles possèdent les caractéristiques appropriées pour devenir une réserve écologique. Les deux îles contiennent 350 plantes vasculaires dont deux taxons rares : Cirsium foliosum var. minganense et Cypripedium passerinum var. minganense. Elles sont, en plus, le domaine de 60 espèces vasculaires nouvelles pour la Minganie. En outre, elles hébergent 150 bryophytes et 152 lichens dont 29 nouveaux pour le Québec. Les sols, développés sur une roche-mère calcaire, se répartissent en quatre ordres : podzolique, organique, régosolique et gleysolique. L'horizon d'accumulation des sols podzolisés présente des particularités intéressantes : il est mince et noir, et sa teneur en matière organique est très élevée. L'analyse phytosociologique de la végétation, effectuée au moyen de la méthode de Braun-Blanquet (1932), nous a permis de définir 101 unités dont 28 associations, 8 sous-associations, 2 variantes et 63 groupements sans rang hiérarchique déterminé. Elles ont été regroupées en 7 unités physionomiques: la forêt (65,0% de la superficie), la tourbière (11,5%), le marais d'eau douce (0,0%), la lande (12,0%), la falaise (0,0%), le littoral sablo-graveleux (0,9%) et le littoral limoneux (1,4%). Le reste (9,2%) est occupé par le sol nu et l'eau douce. Compte tenu de la grande richesse floristique, phy- tosociologique et esthétique, nous croyons que les deux îles sont propices à l'établissement d'une réserve écologique.

La disposition discontinue à l'échelle mondiale des habitats de la cryosphère, définie comme les environnements glacés de la Terre, offre un contexte opportun pour définir la répartition géographique des espèces microbienne sur la planète. Dans le cadre de ce projet de maîtrise, l'abondance et la diversité microbiennes du couvert neigeux et de l'air du Haut-Arctique canadien ont été révélées par des méthodes moléculaires, de microscopie et de cultures. La composition des communautés de bactéries et de protistes de la neige, qui reflétait le transport aérien survenu au cours des huit mois précédant l'échantillonnage, a permis d'identifier les tapis microbiens locaux et l'océan Arctique comme des sources d'inoculum substantielles. L'analyse des séquences d'ADN ribosomique 16S et 18S suggère que les microorganismes habitant les environnements froids comme la neige, la glace marine et les glaciers des régions arctiques, antarctiques et alpines possèdent une distribution globale à travers la cryosphère.

La thèse s'intéresse à la présence et au devenir de sept alkylphénols et du bisphénol A (BPA) dans un bassin versant dont une partie est très urbanisée et l'autre fait l'objet d'une exploitation agricole intense : le bassin de la Seine, dans sa zone centrale (région Île-de-France). Elle est organisée autour de quatre approches. Dans une première approche les sources urbaines ont été caractérisées. Pour cela, les rejets des 5 plus grandes stations d'épuration (STEP) de la région Île-de-France (IDF), les rejets urbains de temps de pluie (RUTP), les eaux de ruissellement urbain en réseaux séparatifs et les retombées atmosphériques ont été analysés. Cette étude a révélé que le BPA était majoritairement présent dans les sources de temps de pluie (RUTP + eau de ruissellement) tandis que l'acide nonylphénoxy acétique (NP1EC), un précurseur du 4-nonylphénol (4-NP), est dominant dans les rejets de STEP. Le 4-NP a, lui, été retrouvé dans toutes les sources étudiées à des concentrations avoisinant la centaine de nanogrammes par litre (ng.l-1), témoignant de sa forte dissémination dans l'environnement urbain. Dans un second temps, l'imprégnation du milieu a été considérée au niveau des eaux de surface et des sols, à deux échelles d'observation. La première échelle est le bassin de l'Orgeval, caractéristique d'un petit bassin amont, tandis que la seconde échelle intègre l'ensemble de la région IDF et l'agglomération parisienne. Ces deux échelles ont permis de mettre en évidence une dissémination importante du 4-NP à l'ensemble des matrices naturelles du bassin de la Seine. A l'échelle de l'IDF, l'influence de l'agglomération parisienne a été démontrée sur les concentrations de NP1EC et BPA dans la Seine. Puis, la biodégradabilité des composés nonylphénoliques dans la Seine a été déterminée par une approche innovante. Les constantes de biodégradabilité ont été déterminées directement dans la Seine à l'aide du modèle ProSe (développé par le Centre de Géosciences, Ecole des Mines ParisTech) et de campagnes de prélèvement spécifiques sur le fleuve (suivi d'une masse d'eau). Les constantes de biodégradation simulées dans la Seine présentent de très fortes variabilités en fonction des conditions hydrauliques et climatiques. Après un épisode de bloom algal, les constantes de biodégradation des composés nonylphénoliques se sont avérées être 10 à 35 fois supérieures à celles retrouvées en conditions classiquement rencontrées en Seine. Enfin, les flux d'alkylphénols et de BPA exportés par la Seine ont été comparés aux flux émis par les sources urbaines au niveau annuel. A l'échelle de l'année (2010), les flux de 4-NP et de BPA émis par l'ensemble des sources urbaines considérées ne sont pas prédominants devant les flux exportés par la Seine à l'aval de l'agglomération parisienne. Ce résultat vient une fois de plus confirmer la dissémination importante du 4-NP et du BPA dans toute la région IDF en raison de leur forte utilisation depuis les années 1960. Il soulève également plusieurs questions concernant les sources actuelles des flux retrouvés et la contamination des zones amont du bassin de la Seine. Cette thèse a été effectuée dans le cadre des programmes PIREN-Seine et OPUR (Observatoire des Polluants URbains) / This thesis focuses on occurrence and fate of seven alkylphenols and bisphenol A (BPA) on a basin divided into a heavily urbanized part and a second part which underscore intense agricultural activities : the Seine River basin (Île-de-France Region). This study was divided into four different approaches. The first approach consists in studying the contamination of urban sources. To this end, the effluents of the five biggest wastewater treatment plants (WWTP) of the IDF Region, combined sewer overflows (CSO), urban runoff and total atmospheric fallouts were considered. This study highlight that BPA mainly occurs in wet-weather urban sources (CSO and urban runoff) while WWTP effluents are dominated by the nonylphenoxy acetic acid (NP1EC) which is a 4 nonylphenol (4 NP) precursor. The 4-NP was found in all investigated urban sources at level close to a hundred of nanogram per liter (ng.l-1). The second approach focuses on the assessment of contamination of natural matrices such as receiving surface water and soils at different scales. The first scale is the study of the Orgeval River basin which is representative of basins unpolluted by urban activities, while the second scale accounts the entire IDF region including the Parisian Metropolitan area. These two scales revealed the large spread of 4-NP to all investigated natural matrices within the Seine River basin. At the scale of the IDF Region, the influence of the Parisian Metropolitan Area was demonstrated on NP1EC and BPA concentrations within the Seine River. On a third step, the biodegradability of nonylphenolic compounds was investigated according to an innovative approach. The biodegradation rates were determined directly within the Seine River according to the ProSe model (Centre de Géoscience, école des Mines ParisTech) and specific sampling campaigns performed on the Seine River. The biodegradation rates found during this study disclosed high variabilities according to biological conditions of the Seine River. Actually, after an algal bloom, the biodegradation rates were found between 10 and 35 times higher than those established under common biological conditions. At last, the fluxes exported by the Seine River, at annually scale, were compared to those emitted by all investigated urban sources. At the scale of year 2010, fluxes of 4-NP and BPA emitted by all investigated urban sources are not predominant compared with those exported by the Seine River at the outlet of the Parisian Metropolitan Area. This result confirms the large spread of 4-NP and BPA at the scale of the entire IDF Region likely due to their important uses since the 1960's. This result also raises some questions about the origins of such fluxes found in Seine River and about the contamination of the upstream part.This thesis was performed within the framework of the PIREN-Seine and OPUR (Observatoire des Polluants URbains) research programs

Une série de lacs méromictiques existent le long de la côte nord de l'île d'Ellesmere au Nunavut (Canada). Ces lacs hautement stratifiés possèdent un couvert de glace p~rmanent qui contribue à maintenir la stabilité de gradients de salinité et de température dans ces écosystèmes. La limnologie physique et chimique de ces lacs polaires est bien connue. Cependant, nous en savons très peu sur les populations microbiennes qu'ils abritent. L' objectif pr~ncipal de ce travail est de décrire la diversité microbienne et les conditions environnementales dans les lacs de façon à relier la composition et la fonction des communautés aux propriétés physico-chimiques. Le profil de l'oxygène dissous divise ces écosystèmes aquatiques en trois couches d'eau distinctes: une zone riche en oxygène dans la partie supérieure du lac, suivie d'une zone de transition et d'une zone anoxique en profondeur. Nous avons échantillonné chacune de ces trois couches afin de prélever des échantillons d'ADN dans le but de décrire, à l'aide d'outils moléculaires (clonage moléculaire, PCR quantitative) la diversité et la fonction des communautés d'Archaea dans deux lacs méromictiques arctiques (A et Cl). Nos résultats révèlent la présence de diverses communautés d'Archaea dans les lacs et une différence prononcée de cette diversité entre les profondeurs échantillonnées. De plus, la présence d'un gène associé à la nitrification, le gène amoA, a pour la première fois été détectée dans un environnement lacustre. Cette découverte nous permet de supposer la présence d'Archaea nitrifiantes dans les lacs A et Cl.

La mondialisation des activités humaines a grandement contribué à la dissémination et l’introduction anthropique d’espèces non indigènes (ENI) dans le monde. Le potentiel de dommages est tel qu’il y a une grande pression sur les gestionnaires environnementaux pour détecter et contrôler les ENI problématiques (espèces envahissantes) avant que des impacts apparaissent. En étudiant les ENI, les écologistes peuvent examiner certains aspects de la survie des espèces, la dispersion et l’établissement, qui, en plus de répondre à des questions fondamentales en écologie, fournissent des informations essentielles pour optimiser les efforts de gestion. Cependant, les difficultés associées à l’étude et la détection des populations naissantes ont réduit les études quantitatives sur les processus qui précèdent les envahissements, laissant les gestionnaires de l’environnement avec peu de directives pour détecter les ENI. Pour soulager ces défauts, cette étude apporte une évaluation quantitative des éléments déterminants du recrutement et de la dispersion du tunicier envahissant notoirement problématique, Ciona intestinalis, à l’île du Prince-Édouard (IPE), Canada, pendant les phases précoces de l’envahissement. Les données de recrutement d’une population de Ciona ont été collectées sur une période de 2 ans (2008 & 2009), ce qui a permis de modéliser la dissémination (étendue et mode) et d’examiner les schémas de recrutement pendant l’établissement. Ces données soulignent l’importance d’incorporer la dispersion, aussi bien que la variabilité environnementale, dans les stratégies de monitorage de détection précoce et démontrent comment les facteurs déterminants du recrutement changent quand une population envahissante devient grande et plus répandue. De plus, une série d’expériences de terrain à petites échelles ont été réalisées pour évaluer les schémas de recrutement pendant la fixation. Les rôles respectifs de la lumière et de la gravité sur le comportement des larves de Ciona ont été identifiés et leur incorporation dans le design du matériel de monitorage a été discutée pour augmenter les taux de fixation et, ainsi, la probabilité de détection. Finalement, la résistance biotique envers les ENI a été examinée en recherchant les interactions les larves de Ciona et deux espèces d’amphipodes Caprellidae, Caprella linearis (indigène) et C. mutica (non-indigène) que l’on retrouve à l’IPE. Cette étude montre comment la présence de caprelles diminue le recrutement larvaire de Ciona et illustre les potentielles interactions négatives entre deux ENI (C. mutica et Ciona), un phénomène rarement documenté. Dans une perspective de gestion, ces interactions négatives peuvent fournir de précieuses connaissances sur de possibles agents de contrôle biologique. De plus, cette étude présente un compte détaillé des mécanismes sous-jacents qui influencent les patrons de recrutement d’un envahisseur problématique et discute de l’utilité de ces découvertes pour le monitorage et la gestion future des espèces envahissantes. / The globalisation of human activity has contributed greatly to the artificial dispersal and introduction of non-indigenous species (NIS) around the world. The potential for damage is such that there is great pressure on environmental managers to detect and control problematic NIS (i.e., invasive species) before any impacts occur. By studying NIS, ecologists can examine aspects of species survival, dispersal, and establishment, which, in addition to addressing fundamental questions of ecology, provide vital information for optimizing management effort. However, the difficulties associated with studying and detecting nascent populations has restricted quantitative studies on the processes that precede invasion, leaving environmental mangers with little guidance for detecting NIS. To alleviate this shortcoming, this study provides a quantitative assessment of the determinants of recruitment and dispersal of the notoriously problematic invasive tunicate, Ciona intestinalis (henceforth Ciona), in Prince Edward Island (PEI), Canada, during the early stages of invasion. Recruitment data from a nascent population of Ciona was collected over a two-year period (2008 & 2009), which allowed for dispersal to be modelled (range and peak) and for patterns of recruitment during establishment to be examined. These data highlight the importance of incorporating dispersal, as well as environmental variability, into early-detection monitoring strategies and demonstrate how drivers of recruitment change as the invading population becomes larger and more widespread. Additionally, a series of small-scale manipulative field studies were performed to assess patterns of recruitment during settlement. The respective roles of light and gravity on Ciona larval behaviour were identified and their incorporation into the design of monitoring equipment (to increase settlement rates and, thus, probability of detection) are discussed. Finally, biotic resistance towards NIS was examined by investigating the interactions between Ciona larvae and two species of caprellid amphipod, Caprella linearis (native) and C. mutica (invasive) found in PEI. This study shows how the presence of caprellids reduces Ciona recruitment and illustrates the potential for negative interactions between two NIS (C. mutica and Ciona), a phenomenon rarely documented. From a managerial perspective, these negative interactions can provide valuable insights to potential biocontrol agents. Moreover, this study presents a detailed account of the underlying mechanisms that influence patterns of recruitment of a problematic invader and discusses the utility of these findings for future monitoring and management of invasive species.