Des expériences de fertilisation à court terme ont montré que la présence d 'un tapis de mousses était une contrainte au recyclage de l'azote (N) et du phosphore (P) par les plantes graminoïdes des polygones de tourbe de l'Arctique, dont se nourrissent des herbivores comme les oies. Cette contrainte retarderait l'effet fertilisant de leurs fèces qui sont riches en nutriments facilement assimilables (N et P) par les plantes broutées. Dans ce contexte, une expérience de fertilisation à long terme, cumulant 14 traitements (N, P, N+P, fèces et glycine), a été menée dans les polygones de tourbe de l ' île Bylot, un site du Haut-Arctique canadien. Le but était de simuler la présence annuelle de la Grande Oie des neiges qui vient s 'y alimenter chaque été. Nos résultats montrent, qu 'après cinq ans de fertilisation avec 'Une quantité de fèces qui équivaut au double de celle produite par la population d 'oies actuelle, on a une forte tendance pour l'augmentation de la croissance des plantes graminoïdes. Par contre, c'est seulement avec une fertilisation en N inorganique supérieure (~ 1 g Nfm2 fan), pour venir saturer le tapis de mousses, que l'on a un effet significatif sur leur croissance. De plus, la décomposition de la matière organique est alors favorisée. L'étude dévoile aussi que l ' absorption de l'N et du P par la végétation n'est pas clairement favorisée par des apports combinés en ces nutriments en comparaison à des apports de l'un ou l'autre seuls. Par contre, la fréquence d'application d'une même quantité de fertilisant (individuelle vs. annuelle) influence la croissance des mousses, alors qu'elle ne montre pas de différence sur celle des graminoïdes. En effet, les mousses ont profité davantage du fractionnement d'une dose de fertilisant à chaque année, que de l'application complète de la même dose, la première année de l'expérience. Donc, par leur présence annuelle, il semble que l ' effet fertilisant des oies soit plus important sur la croissance des mousses que sur celle des graminoïdes broutées. Ces plantes vasculaires, également, ne compensent que partiellement la perte de tissu liée au broutement, ce qui abaisse leur couvert et donne probablement accès à plus de lumière pour les mousses. À l'île Bylot, la présence des oies favoriserait donc le maintien d'un couvert de bryophytes caractéristique des polygones de tourbe arctiques.

Construite en 1668 par Pierre Bécart de Granville, la ferme seigneuriale de la Petite île aux Oies est occupée successivement par des métayers et les seigneurs de l'île durant la période du Régime français. Trois années intensives de fouilles archéologiques ont permis la mise au jour de nombreux témoins de la vie rurale aux XVIIe et XVIIIe siècles. Toutefois, la variation dans le corpus archéologique du site de la Nouvelle Ferme exigeait une étude approfondie pour en découvrir la signification. Ainsi se posait la question : étions-nous en présence de changements dus à des facteurs matériels, qui ne reflétaient aucune valeur particulière, ou plutôt devant des manifestations d'un changement identitaire chez les habitants de la Nouvelle Ferme ? L'hypothèse à la base de cette étude supposait que ces variations dans l'assemblage archéologique résultaient de mouvances au cœur de l'identité des occupants du site à l'étude. L'analyse du corpus archéologique a démontré que les habitants de la Petite île aux Oies ont remis en question plusieurs structures sociales métropolitaines et ont ainsi développé, en parallèle à une vision du monde différente, de nouvelles façons de faire. Toutefois, il fallait s'assurer que ces observations se vérifient à une échelle plus large, soit celle de la vallée du Saint-Laurent. L'étude de sites comparatifs occupés durant la même période, mais par des groupes socio-économiques différents, est venue confirmer l'hypothèse selon laquelle les habitants de la colonie se distingueront des métropolitains par l'adoption d'une nouvelle identité. Ces éléments de distanciation par rapport aux Français apparaissent sous la forme d'un esprit égalitariste, encouragé par des règles telles la Coutume de Paris et par le cadre moins lourd que représentait le régime seigneurial dans la colonie. Enfin, les colons ont beaucoup appris des Amérindiens, particulièrement en ce qui touche à l'exploitation de l'environnement. Ces quelques éléments ont donc permis aux habitants de la vallée du Saint-Laurent qui manifestaient un esprit d'entreprise l'obtention d'un statut économique beaucoup plus enviable que tout ce qu'ils auraient pu espérer dans la métropole. De là à développer un esprit d'indépendance face à l'élite coloniale, il n'y avait qu'un pas qui semble avoir été franchi par les habitants de la Nouvelle-France. / Québec Université Laval, Bibliothèque 2014

Cette étude s'intéresse sur la simulation numérique des aires d'alimentation des puits d'eau potable sous l'influence d'une interface eau douce-eau salée (SWI), aux Îles-de-la-Madeleine, au Québec. Trois approches sont étudiées pour représenter l'interface, une entièrement dispersée (ID) considérant l'écoulement des eaux souterraines à densité variable et le transport advectif-dispersif, et les approches simplifiées de l'interface horizontale (IH et MODFLOW) et de Ghyben-Herzberg (GH). Le modèle d'éléments finis 3D SALTFLOW est utilisé pour toutes les simulations, en appliquant l'approche de la probabilité de captage (CP), basée sur le transport advectif-dispersif en mode arrière, pour définir les aires. Une analyse de sensibilité est d'abord appliquée à un domaine rectangulaire 3D simplifié avec un puits de pompage foré dans un aquifère de grès hautement perméable. Cette étude d'analyse de sensibilité porte sur l'influence de la conductivité hydraulique, la profondeur de la crépine et l'augmentation du taux de pompage sur la taille et la forme des aires. Les aires d'alimentation définies avec l'approche de CP sont comparées selon les différentes représentations de l'interface eau douce-eau salée énoncées dans cette étude. L'approche est ensuite appliquée à un sous-domaine 3D hétérogène sur l'Île du Cap aux Meules, qui comprend dix puits de pompage. Pour les conditions considérées dans cette étude, les aires de CP délimitées avec l'IH ou GH sont approximativement égales à 5% des aires simulées avec l'ID. Cependant, les aires ID sont généralement plus grandes comparées à celles simulées avec le traçage de particules basé sur le modèle MODFLOW, en raison des différences dans le modèle conceptuel et l'effet de la dispersion hydrodynamique dans l'approche de CP. L'effet du type d'interface diminue en s'éloignant du littoral. Le CP est une approche potentiellement utile pour définir les aires des aquifères insulaires avec l'intrusion d'eau salée. L'avantage de cette approche de CP est qu'elle inclut les incertitudes à travers le terme de dispersion permettant aux décideurs de choisir des niveaux de risques acceptables. / This study focusses on the numerical simulation of water well capture zones under the influence of a freshwater-saltwater interface (SWI), in the context of groundwater protection on the Magdalen Islands, Québec. Three approaches for representing the interface are investigated, a fully dispersed interface considering density-dependent groundwater flow and advective-dispersive transport, as well as the simplified approaches of a Ghyben-Herzberg interface and a horizontal interface. The 3D finite element model SALTFLOW is used for all simulations, including application of the capture probability (CP) approach, based on backward-in-time advective-dispersive transport, for defining the capture zones. A sensitivity analysis is first applied to a simplified 3D rectangular domain with a single well pumping within a highly permeable sandstone aquifer. Probability capture zones are compared under the different representations of the saltwater interface, highlighting the influence of hydraulic conductivity, the depth of the well screen, and an increase of the pumping rate on the capture zone size and shape. The approach is then applied to a 3D sub-domain of the Island of Cap aux Meules, including ten pumping wells within a heterogeneous system. For the conditions considered in this study, capture zones predicted using the capture probability approach assuming a Ghyben-Herzberg or horizontal interface had surface areas within about 5% of the capture zones simulated using a dispersed interface. These capture zones, however, were generally larger compared to those simulated using advective particle tracks based on a MODFLOW model, due to differences in the conceptual model and to the effect of hydrodynamic dispersion in the CP approach. The effect of the type of interface on the capture zone decreased away from the coastline. Capture probability is a potentially useful approach for defining capture zones in island aquifers under saltwater intrusion as it includes uncertainty through dispersion allowing decision-makers to choose acceptable levels of risk. It is concluded that the Ghyben-Herzberg and horizontale Interface simplifications are acceptable approaches, considering the inherent uncertainties in the conceptual models.

Le broutement par le cerf de Virginie sur l'île d'Anticosti rend difficile la régénération du sapin baumier. Ce projet vise à évaluer l'impact de coupes avec protection de la régénération et des sols (CPRS) de grandes dimensions sur la régénération du sapin baumier, des espèces compagnes et sur la diversité végétale et ce, en présence d'une population abondante de cerf. Les résultats montrent que la distance de la lisière boisée n'influence pas la distribution, le nombre et la hauteur des semis. La distribution, le nombre de semis/hectare et la croissance en hauteur du sapin et du bouleau à papier sont diminués par le broutement. Les débris ligneux peuvent soustraire temporairement les semis au broutement. Le cerf n'a pas d'effet global sur le nombre d'espèces végétales, mais il a un impact négatif marqué sur le recouvrement total des espèces et il entraîne une modification de la composition en espèces. Les grandes CPRS ne permettent pas de reconstituer les sapinières originales. / Browsing by white-tailed deer on Anticosti Island makes balsam fir regeneration difficult. This project aims at evaluating the impact of large clear-cuts on balsam fir regeneration, associated species and vegetation diversity when they are submitted to high deer densities. Results show that distance from forest edge does not affect the stocking, the density and the height of seedlings. Stocking, number of seedlings/hectare and height growth of fir and white birch are reduced by browsing. Woody debris can protect temporarily seedlings from browsing. In general, deer does not affect the number of plant species, but produces an important negative impact on total cover of species and causes a modification in the species composition. Large clear-cuts fail to restore balsam fir forests.

Un problème rencontré par plusieurs espèces animales est qu'elles retrouvent rarement toutes les composantes essentielles à leur survie et leur reproduction au même endroit. Ainsi, le comportement de sélection d'habitat et d'approvisionnement des herbivores résulte de compromis entre l'acquisition de nourriture et l'exposition à des facteurs limitants, comme la prédation ou les coûts de thermorégulation et de locomotion. Les cerfs de Virginie (Odocoileus virginianus) de l'île d'Anticosti sont à l'extrémité d'un continuum de conditions environnementales, où la forte saisonnalité de cet écosystème boréal, l'absence de prédateurs et le broutement intensif exposent les cerfs à des conditions environnementales extrêmes, permettant de mieux comprendre comment les individus modifient leur comportement selon les contraintes du milieu. Grâce au suivi d'individus en milieu naturel, ma thèse examine comment le comportement de sélection d'habitat et d'approvisionnement change selon les variations spatiotemporelles de la nourriture et des conditions météorologiques. Durant l'été, l'absence de prédation permet aux cerfs d'adopter un comportement facilitant l'acquisition d'énergie, car ils sélectionnent leur habitat à plusieurs échelles spatiales principalement en fonction de l'abondance de la nourriture et ils maintiennent un budget d'activité et des déplacements élevés, ce qui favorise la prise alimentaire. Durant l'hiver, les cerfs répondent positivement à des sources alternatives de nourriture dont la disponibilité résulte d'événements stochastiques, comme les vents violents ou une couche nivale épaisse et compacte. Afin de compenser pour l'imprévisibilité de l'accès au brout, aux chutes de litière et aux arbres renversés lors de chablis, les cerfs adoptent un comportement qui favorise la probabilité d'accès à ces sources de nourriture à plusieurs échelles. Les cerfs ajustent aussi leur budget d'activité et leurs déplacements pour conserver l'énergie. Lorsque les ressources préférées sont limitées au cours des deux saisons, les cerfs sélectionnent des mosaïques d'habitats hétérogènes ou des milieux où la diversité végétale est grande. Ainsi, ma thèse montre que les contraintes du milieu peuvent moduler les compromis entre l'acquisition de nourriture et l'exposition aux facteurs limitants. La grande plasticité comportementale des cerfs illustre à quel point notre connaissance des relations plantes-herbivores gagne à être approfondie car leurs implications pour l'aménagement et la conservation des écosystèmes sont multiples.

Les surabondances de cerfs peuvent nuire à la régénération forestière et modifier les communautés végétales et ainsi avoir un impact sur plusieurs groupes d'arthropodes. Dans cette étude, nous avons utilisé un dispositif répliqué avec trois densités contrôlées de cerfs de Virginie et une densité non contrôlée élevée sur l'île d'Anticosti. Nous y avons évalué l'impact des densités de cerfs sur les communautés de quatre groupes d'insectes représentant un gradient d'association avec les plantes, ainsi que sur les communautés d'arthropodes herbivores, pollinisateurs et prédateurs associées à trois espèces de plantes dont l'abondance varient avec la densité de cerfs. Les résultats montrent que les groupes d'arthropodes les plus directement associés aux plantes sont les plus affectés par le cerf. De plus, l'impact est plus fort si la plante à laquelle ils sont étroitement associés diminue en abondance avec la densité de cerfs. Les insectes ont également démontré une forte capacité de résilience. / Deer overabundances can be detrimental to forest regeneration and can modify vegetal communities and consequently, have an indirect impact on many arthropod groups. In this study, we used a replicated exclosure system with three controlled white-tailed deer densities and an uncontrolled high deer density on Anticosti Island. The impact of deer density on the communities of four insect groups following a gradient of association with plants was studied alongside with the communities of herbivorous arthropods, pollinators and plant dwelling predators associated with three plant species whose abundance varies with deer density. The results revealed that arthropod groups more closely associated to plants were more strongly affected by deer density. Furthermore, the impact was stronger if the abundance of the plant to which they are closely associated decreased with deer density. Overall, insects appeared to be highly resilient to deer overabundance.

Les populations d'herbivores, particulièrement celles soustraites à l'influence de prédateurs, peuvent atteindre des densités élevées et subir des variations fortes et souvent imprévisibles de leurs effectifs, compromettant l'intégrité de leurs habitats et rendant leur gestion difficile. Les problématiques de surabondance d'ongulés sont répandues dans plusieurs régions du monde, notamment à l'île d'Anticosti (Québec, Canada), où le cerf de Virginie (Odocoileus virginianus) a été introduit. En utilisant des données transversales sur la structure d'âge, la reproduction et la condition corporelle, ma thèse tente de comprendre comment les facteurs environnementaux induisent des variations intergénérationnelles, annuelles et spatiales dans la démographie de la population de cerfs à l'île d'Anticosti. Je teste également si une intensification expérimentale de la chasse aux cerfs sans bois permet de réduire les densités de cerfs et favorise la croissance de la végétation. Mes résultats révèlent que 25 ans de broutement chronique ont entraîné une diminution de la masse corporelle des cerfs et de la production de jumeaux, alors que le taux de fertilité des femelles est demeuré constant. Des analyses de séries temporelles avec des indices de densité n'ont pas identifié d'effets dépendant de la densité. Pourtant, les taux de survie et de reproduction lors des 20 dernières années étaient faibles les années à haute densité, lors des printemps secs où la productivité végétale était faible, ainsi que lors d'automnes neigeux. L'automne s'est révélé crucial pour l'accumulation de réserves corporelles, mais la condition corporelle était par contre compromise par la densité, les habitats faibles en herbacées et l'effort reproducteur. La conception des femelles était pour sa part affectée par les automnes neigeux et par la densité pour les jeunes primipares, mais ce sont les habitats ouverts et les hivers doux qui favorisaient le succès au sevrage. La chasse aux cerfs sans bois n'a pas permis de diminuer les densités de cerfs. Ma thèse illustre comment la gestion de la surabondance des populations d'herbivores est complexe étant donné la prédominance de mécanismes dépendants de la densité, mais également du rôle des facteurs stochastiques durant chaque saison. Cette étude, effectuée chez une population à haute densité et au Nord de son aire de répartition, démontre comment la plasticité phénotypique individuelle permet à la population de se maintenir en dépit de conditions environnementales rigoureuses.

Les populations surabondantes de grands herbivores sont à l'origine de perturbations de l'intégrité des écosystèmes. Elles peuvent modifier la composition et la structure des communautés végétales et enclencher des cascades trophiques. Nous avons étudié l'impact d'une population surabondante de cerfs de Virginie et des mesures de restauration des forêts sur les communautés d'oiseaux chanteurs de l'île d'Anticosti, Québec. Le broutement intensif du sous-étage des sapinières par les cerfs y a vraisemblablement uniformisé la composition des communautés d'oiseaux et diminué l'occurrence des espèces dépendantes de cette strate de végétation. Par ailleurs, la coupe forestière expérimentale et la réduction des densités de cerfs permettent la régénération des sapinières à bouleau blanc et favorisent la richesse et la diversité des oiseaux. Les effets du broutement des cerfs sur les oiseaux étaient moins prononcés que dans les forêts plus tempérées, soulignant que les impacts des populations surabondantes de cerfs sont variables d'un milieu à l'autre et dépendent possiblement de la productivité du milieu. Tel que suggéré par notre expérience de restauration, la gestion active de ces populations et des habitats semble prometteuse pour préserver l'intégrité des écosystèmes et la biodiversité.