Dans le monde de la géomatique, la fin des années 1990 a été marquée par l'arrivée de nouvelles solutions décisionnelles, nommées SOLAP. Les outils SOLAP fournissent des moyens efficaces pour facilement explorer et analyser des données spatiales. Les capacités spatiales actuelles de ces outils permettent de représenter cartographiquement les phénomènes et de naviguer dans les différents niveaux de détails. Ces fonctionnalités permettent de mieux comprendre les phénomènes, leur distribution et/ou leurs interrelations, ce qui améliore le processus de découverte de connaissances. Toutefois, leurs capacités en termes d'analyses spatiales interactives sont actuellement limitées. Cette limite est principalement due à l'unique utilisation de la structure de données géométrique vectorielle. Dans les systèmes d'information géographique (SIG), la structure de données matricielle offre une alternative très intéressante au vectoriel pour effectuer certaines analyses spatiales. Nous pensons qu'elle pourrait offrir une alternative intéressante également pour les outils SOLAP. Toutefois, il n'existe aucune approche permettant son exploitation dans de tels outils. Ce projet de maîtrise vise ainsi à définir un cadre théorique permettant l'intégration de données matricielles dans les SOLAP. Nous définissons les concepts fondamentaux permettant l'intégration du matriciel dans les cubes de données spatiaux. Nous présentons ensuite quelques expérimentations qui ont permis de les tester et finalement nous initions le potentiel du matriciel pour l'analyse spatiale dans les outils SOLAP.

Depuis l’avènement du SOLAP, la problématique consistant à produire des analyses spatiales à la volée demeure entière. Les travaux précédents se sont tournés vers l’analyse visuelle et le calcul préalable afin d’obtenir des résultats en moins de 10 secondes. L’intégration des données matricielles dans les cubes SOLAP possède un potentiel inexploré pour le traitement à la volée des analyses spatiales. Cette recherche vise à explorer les avantages et les considérations à exploiter les cubes matriciels afin de produire des analyses spatiales à la volée dans un contexte décisionnel. Elle contribue à l’évolution du cadre théorique de l’intégration des données matricielles dans les cubes en ajoutant notamment la notion de couverture matricielle au cube afin de mieux supporter les analyses spatiales matricielles. Elle identifie des causes de la consommation excessive de ressources pour le traitement de ces analyses et propose des pistes d’optimisation basées sur l’exploitation des dimensions matricielles géométriques.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2007-2008. / La complexité des classifications morphologiques du genre Picea et leur manque de cohérence ont justifié le besoin de l'estimation d'une phylogénie moléculaire représentative de l'histoire biogéographique de ce genre coniférien circumpolaire. Les essais d'estimation phylogénétique pour trois loci du génome nucléaire ont révélé la présence de polymorphismes intraspécifiques et trans-spécifiques partagés entre trois espèces distinctes du genre Picea. La période de divergence entre les trois espèces a été estimée à 13 à 20 millions d'années (mA) et les temps de coalescence des allèles étaient de l'ordre de 10 à 18 mA, ce qui implique que les polymorphismes puissent être partagés depuis l'ancêtre commun aux trois espèces. La fixation des polymorphismes aurait été retardée par de grandes tailles historiques de population, estimées à plus de 100 000 individus. Ces résultats suggèrent que les polymorphismes trans-spécifiques partagés peuvent être fréquents pour les loci nucléaires de plantes et qu'ils peuvent contribuer significativement à la diversité allélique, surtout chez les plantes anémophiles et allogames possédant de grands effectifs de population. Ces polymorphismes appellent à la prudence quant à l'utilisation de gènes nucléaires pour estimer les phylogénies de tels groupes de plantes. Les efforts d'estimation phylogénétique subséquents se sont donc portés sur les régions des génomes cytoplasmiques haploïdes, dont les séquences sont plus conservées que celles du génome nucléaire. La phylogénie des Picea a été estimée suite au séquençage de trois régions du génome chloroplastique, transmis paternellement, ainsi qu'une région du génome mitochondrial, transmis maternellement. Des différences significatives ont été observées entre les phylogénies chloroplastiques, et entre les phylogénies chloroplastiques et la phylogénie mitochondriale. Aucune des phylogénies ne correspondait aux classifications actuelles. La phylogénie mitochondriale était géographiquement plus structurée que les phylogénies chloroplastiques. Sur l'arbre mitochondrial, la plupart des taxons nord-américains formaient un groupe monophylétique. La cohérence géographique des divers regroupements nord-américains et asiatiques sur cet arbre indique que des phénomènes de spéciation de nature géographique se soient produits. Les incompatibilités entre les phylogénies d'organelles suggéraient l'occurrence de transferts latéraux anciens du génome chloroplastique entre les lignées mitochondriales. Les incompatibilités entre les partitions chloroplastiques suggéraient en outre la présence de recombinaison présumément liée à l'évolution réticulée ancienne. Les marqueurs chloroplastiques seraient donc de moindre valeur phylogénétique et phylogéographique que les marqueurs mitochondriaux pour les genres ayant une transmission paternelle du génome chloroplastique, tel que chez les Pinaceae. / Complex morphological classifications for the genus Picea, a circumpolar conifer genus, and the lack of coherence among them indicated the need to estimate a molecular phylogeny representative of the biogeographical history of the whole genus. Preliminary tests for three nuclear loci revealed the presence of intraspecific as well as trans-specific shared polymorphisms among three distantly related species in the genus. The divergence time between species was estimated at 13 to 20 million years (my), and allele coalescence times in the order of 10 to 18 my, which implies the sharing of polymorphisms since common ancestry. Large historical population sizes in excess of 100 000 would have delayed the fixation of polymorphisms. These results suggest that transspecies shared polymorphisms might be frequent at plant nuclear gene loci, contributing significantly to allelic diversity. This trend is more likely in plants characterized by ecological and life-history determinants favoring large population sizes, such as an outcrossing mating system, wind pollination, and a dominant position in ecosystems. These polymorphisms also call for caution in estimating congeneric species phylogenies from nuclear gene sequences in such plant groups. Subsequent efforts in estimating the biogeographical history of the genus Picea were directed at organelle DNA regions, which are more conserved than nuclear DNA at the sequence level. Distinct phylogenies of Picea were obtained by sequencing three regions from the paternally inherited chloroplast genome (trnK, rbcL, and trriTLF), and the intron 2 of the maternally transmitted mitochondrial gene nadl. Significant differences were found between chloroplastic partitions, and between the cpDNA and mtDNA phylogenies. None of the phylogenies matched current classifications. The mtDNA phylogeny was geographically more structured than the cpDNA phylogenies. Most North American taxa formed a monophyletic group on the mtDNA tree with coherent geographical clustering, indicating geographic speciation by range fragmentation or by dispersal and isolation. Similar patterns, also found among Asian taxa, likely represent a major trend in the Pinaceae. Incongruences between organelle phylogenies also indicated ancient lateral transfers of the chloroplast genome between mtDNA lineages. Incongruences between cpDNA partitions further suggested heterologous recombination presumably linked to ancient reticulate evolution. These results indicate the reduced value of cpDNA as a phylogenetic and phylogeographical marker in genera with paternal transmission of the chloroplast genome such as in the Pinaceae.

Le but principal de ce travail fut d'étudier les changements des propriétés physiques et des relations eau-bois de quatre espèces de feuillus au-dessous et au-dessus du point de saturation des fibres (PSF). Deux espèces tropicales, une tempérée et une provenant de plantation, avec des plans ligneux très variables, furent étudiées. Dans un premier volet de ce travail, des échantillons des quatre espèces furent soumis à trois conditions de désorption à 21°C à partir de la saturation intégrale ou de l’état vert jusqu'à atteindre des humidités d’équilibre (Héq) au-dessous du PSF. L'état de l'eau et la distribution de l’eau liée et liquide ont été analysés par résonance magnétique nucléaire et par imagerie par résonance magnétique (IRM). Le temps de relaxation transversale (T2) a indiqué la présence d’eau liquide dans le bois au-dessous du PSF. L’IRM a permis d'identifier les éléments anatomiques où cette eau liquide pourrait être localisée. En outre, l'eau liée n’était pas répartie uniformément dans la structure du bois même à l’équilibre global, étant les tissus plus denses plus hygroscopiques que les plus légers. Les deux techniques ont révélé que l'anatomie du bois joue un rôle majeur dans le drainage et diffusion de l'eau. Le deuxième volet a étudié l'effet de quatre taux de désorption sur le comportement dimensionnel du bois d’Eucalyptus saligna dans une gamme de teneurs en humidité couvrant tout le domaine hygroscopique. Des taux de désorption plus lents ont entrainé des retraits plus élevés, mais ces différents taux n’ont pas changé la pente des courbes retrait-Héq. Le collapse du bois fut plus important pour les taux de désorption plus lents et il fut plus grand dans la direction tangentielle. Le PSF établi par l’extrapolation de la portion linéaire des courbes retrait-Héq ne s’est pas montré adéquat pour des espèces sujettes au collapse. Enfin, les résultats ont montré le phénomène de début de perte d'eau liée avant que toute l'eau liquide soit drainée. / The main purpose of this work was to study the changes in the physical properties and in the wood-water relations of four hardwood species below and above the fiber saturation point (FSP). Two tropical, one temperate and one plantation grown species with high variable anatomical structure were investigated. In the first part of this work, samples of all species were destined to three desorption conditions at 21°C from full saturated state or from green condition until reach equilibrium moisture contents (EMC) below the FSP. The water state and the distribution of liquid and bound water were analysed by nuclear magnetic resonance and magnetic resonance (MR) microimaging. Transverse relaxation times T2 showed entrapped liquid water below the FSP. The MR microimaging study allowed identifying in which anatomical elements this water could be located. Also, bound water was not uniformly distributed in wood structure even at a global EMC, being the denser tissues more hygroscopic than the lighter ones. Both techniques revealed that wood anatomy plays a major role in water drainage and diffusion. The second part of this work was dedicated to study the effect of four desorption rates on the dimensional behaviour of Eucalyptus saligna wood under a range of moisture contents covering the whole hygroscopic domain. Slower desorption rates implied higher shrinkages, but these different rates have not affected the slope of shrinkage-EMC curves. The collapse of Eucalyptus saligna wood was more important for slower desorption rates and it was greater in the tangential direction. The FSP determined by the extended linear portion of the shrinkage-EMC curves revealed to be not adequate for collapse-prone species. Finally, the results indicated the phenomenon of the beginning of the loss of bound water before all liquid water has been drained.

L'extraction d'éléments curvilignes d’images de télédétection, surtout proches de la limite de résolution ou lorsqu'elles sont bruitées, représente toujours un défi important pour les algorithmes informatiques, alors que pour les interprètes humains c'est une tâche immédiate. Dans ce travail une méthode novatrice est présentée pour guider l'extraction d’éléments curvilignes (routes, cours d'eau, etc) d’images de télédétection. Cette méthode a pour but de mettre à jour les systèmes d'informations géographiques (SIG) grâce à un modèle inédit (ELECA) qui comporte trois parties. Le modèle ELECA tire avantage de deux idées principales. Les données utilisées ne sont pas seulement les images de télédétection mais également les données des SIG qui ne sont pas nécessairement à jour. Le modèle s’appuie également sur des progrès récents des sciences psycho-cognitives en imitant partiellement le mouvement des yeux durant une recherche visuelle. Ainsi les trois parties du modèle ELECA sont (1) une méthode de recherche de l’information locale qui utilise un oeil virtuel pour ne se focaliser qu’aux lieux d’information probable, évitant ainsi un traitement global de l’image ; (2) une méthode simple et rapide d’extraction de l’information locale par une adaptation astucieuse d’une analyse en composantes connexes ; et (3) une méthode originale de fusion des informations locales qui s’appuie sur des travaux de reconstruction de l’espace global par raisonnement spatial qualitatif. Le modèle ELECA évite de cette manière certains pièges dans lesquels tombent souvent les méthodes courantes/classiques. En particulier, la technique proposée peut être mise en oeuvre pour des images partiellement masquées ou de basse résolution pour lesquelles seulement des interprètes humains peuvent traiter l'image présentement. La méthode a été aussi élaborée pour être rapide et efficace afin de pouvoir réaliser des mises à jour de SIG très rapides lorsque nécessaire. La dernière partie de ce travail est consacrée à l’élaboration d’une solution informatique supportant le modèle ELECA. Une architecture logicielle souple et adaptative est mise en avant, permettant l’intégration de développements ultérieurs pour le modèle. Enfin un volet algorithmique montre concrètement que les solutions du modèle ELECA sont implantables en termes informatiques. / The extraction of curvilinear elements from remote sensing images, especially when noisy or near the limit of resolution constitutes a significant challenge for data-processing algorithms. In this work a method is presented for linear feature extraction in remote sensing (RS) images. An original model (ELECA) is introduced allowing out of date geographical information system (GIS) data to be updated though the use of a visual search method that mimics human eye movements. The ELECA model is composed of three parts : (1) a visual search module using virtual gaze to avoid processing the entire image ; (2) a simple and fast method for local information extraction by a clever adaptation of connected-component labeling ; and (3) an original method for the fusion of local information to construct a global representation at the scale of the image based on qualitative spatial reasoning techniques. The ELECA model avoids several problems characteristic of current methods. In particular, the proposed technique can be applied to low resolution or partially occluded images for which currently only human interpreters can successfully process the image. The technique is also designed to be very fast and efficient when a quick GIS update is needed. The last part of this project is devoted to the design of software which supports the ELECA model. The proposed software architecture is adaptive and allows the integration of future model developments. Finally it is shown how the ELECA model could be implemented. / La extracción de elementos curvilíneos de las imágenes de teledetección, sobre todo en proximidad del límite de resolución o en presencia de ruido, representa siempre un reto importante para los algoritmos informáticos, mientras que para los intérpretes humanos es una tarea inmediata. Este trabajo presenta un método nuevo para guiar la extracción de elementos curvilíneos (carreteras, ríos, etc.) de imágenes de teledetección. El objetivo del método consiste en actualizar un sistema de información geográfica (SIG) gracias a un modelo inédito (ELECA) constituído de tres partes. El modelo ELECA desarrolla dos ideas principales. El modelo puede utilizar las imágenes de teledetección y los datos del SIG que están desactualizados. El modelo se basa asimismo en resultados recientes de la investigación en ciencias psico-cognitivas, dado que imita parcialmente el movimiento de los ojos durante una búsqueda visual. Las tres partes del modelo ELECA son: (1) un método de búsqueda de la información local que utiliza un ojo virtual par focalizarse únicamente donde se encuentra la información probable, evitando un tratamiento global de la imagen; (2) un método simple y rápido de extracción de la información local, que utiliza una adaptación astuciosa de un análisis en componentes conexos; y (3) un método original de fusión de informaciones locales que se apoya sobre trabajos de reconstrucción del espacio global por razonamiento espacial cualitativo. El modelo ELECA evita así algunas trampas en las que caen a menudo los métodos clásicos. En particular, la técnica propuesta puede ser utilizada para imágenes parcialmente enmascaradas o de baja resolución, que sólo pueden ser tratadas actualmente por intérpretes humanos. El método ha sido elaborado para ser eficiente en la actualización rápida de un SIG si es necesario. La última parte de este trabajo presenta una solución informática elaborada para soportar el modelo ELECA. Una arquitectura de programa flexible y adaptable es presentada, permitiendo la integración de desarrollos ulteriores del modelo. Finalmente, un aspecto algorítmico muestra concretamente que las soluciones del modelo ELECA. se pueden implantar en términos informáticos.

Maintenant que les méthodes optimales permettant la restauration des tourbières post-extraction du Québec sont connues et appliquées, il devient pertinent de s’intéresser aux écotones artificiels laissés en périphérie des sites restaurés. Ce projet visait à caractériser les écarts entre les gradients écohydrologiques d’écotones artificiels périphériques aux tourbières post-extraction et ceux d’écotones de référence dans des tourbières non perturbées et à tester des aménagements visant à amenuiser ces écarts. Des relevés hydrologiques, topographiques et de végétation effectués le long de transects traversant ces écotones ont été réalisés dans un fen et deux bogs post-extraction (Québec et Alberta). Nos résultats démontrent qu’une montée allant jusqu’à 119 cm dans le premier mètre et qu’une nappe phréatique profonde (jusqu’à -65 cm) dans les quatre premiers mètres bordant le canal sont présentes. Une strate arborescente dense (24 000 tiges/ha comparé à un maximum de 2 000 tiges/ha dans les écotones de référence) et une faible présence de mousses ont aussi été notées dans les premiers mètres en bordure de la lisière d’extraction. Ainsi, les perturbations éco-hydrologiques causées par l’extraction de la tourbe sur la tourbière adjacente sont importantes à 1 m du canal, toujours présentes à 8 m et nulles à 25 m. Des travaux d’aménagement ont été testés dans des écotones artificiels afin de réduire leurs écarts éco-hydrologiques avec les gradients des écotones de référence. Le canal de drainage périphérique a été complètement remblayé, la pente du sol aplanie et la végétation arborescente éliminée dans les premiers mètres adjacents à la tourbière post-extraction. Ces aménagements ont mené à une remontée de la nappe phréatique grâce à la diminution des écarts éco-hydrologiques entre les écotones artificiels en périphérie des tourbières post-extraction et les écotones de référence. Ces résultats permettent de suggérer l’intégration de ces étapes dans la restauration des tourbières postextraction. / Now that optimal restoration methods of cutover peatlands are known and applied, it becomes relevant to study the sharp ecotones left at the edge of these sites. This project aimed to characterize the eco-hydrological gradients of these artificial ecotones and to test restoration actions to reduce the eco-hydrological differences between these and reference ecotones. The topography, the hydrology and the vegetation have been characterized along transects extending into these ecotones in one cutover fen and two cutover bogs (Quebec and Alberta). Our results show sharp changes in the elevation of the soil surface and groundwater table, with height differences in soil surface up to 119 cm in the first meter next to the ditch and goundwater table as deep as 65 cm below the surface in the first four meters near the ditch. Tree density up to 24 000 stems/ha compared to a maximum of 2 000 stems/ha in the reference ecotones has been found along the edge in the first meters next to the ditch resulting in mosses coverage much lower than in reference ecotones. Thus, the impacts of horticultural peat extraction activities are important at one meter next to the contour ditch into the adjacent peatland, still present at 8 m and absent at 25 m. To reduce those eco-hydrological disturbances, restoration actions consisting in tree cutting, complete ditch filling and gradual leveling of the soil surface have been tested along the edge of the artificial ecotones. The topography and groundwater table in the managed ecotones showed more progressive gradients which suggests the return of eco-hydrological conditions that will favour a transition similar to the reference ecotones. On the basis of those results, we suggest integrating these steps to restore artificial ecotones as a regular action of restoration processes intended for post-extraction peatlands.

Le soudage du bois par rotation à haute vitesse est une technique qui a été développée durant les cinq dernières années. La rotation à haute vitesse permet le soudage du goujon en bois, sans ajout d’adhésif, avec une force considérable. Le procédé de soudage est basé sur la friction mécanique créée par la haute vitesse de rotation. Ce procédé a démontré être aussi efficace que le procédé de soudage par vibration, induisant une température favorisant le ramollissement des constituants structuraux, principalement du matériau polymère amorphe dans la structure du bois, notamment, la lignine, mais aussi les hémicelluloses. Ceci a pour conséquence une forte densification au niveau de l'interface soudée. L'objectif de cette étude était d'analyser les changements chimiques qui se produisent lors du soudage par rotation avec des goujons et des substrats en bois provenant de deux essences feuillues canadiennes : l'érable à sucre (Acer saccharum) et le bouleau jaune (Betula alleghaniensis). Les analyses chimiques ont été effectuées en utilisant la pyrolyse couplée à la chromatographie gazeuse GC et à la spectrométrie de masse MS. L’étude de la modification structurale du bois après soudage a été complétée par l’utilisation des techniques DSC et XPS. Les différences en composition chimique du bois entre deux essences influencent l’efficacité du procédé de soudage. L’augmentation de la température à l’interface provoque une plus forte dégradation des hémicelluloses comparée à celle de la cellulose et de la lignine. La lignine est modifiée dans une certaine gamme de température. Les méthodes traditionnelles d'analyse chimique ont été utilisées pour déterminer la composition chimique de l'érable à sucre et du bouleau jaune. Les résultats montrent que la teneur en lignine de l'érable est plus élevée que celle du bouleau, tandis que la quantité d'hémicelluloses est plus faible que celle du bouleau. La composition en cellulose des deux feuillus est similaire. Les résultats de l'analyse chimique peuvent expliquer en partie les résultats des tests mécaniques de traction qui démontrent que l’utilisation du bois de l'érable permet d’obtenir une meilleure qualité de soudage qu’avec le bois du bouleau. Les modifications chimiques qui se produisent lors du soudage par rotation.ont été examinées par l’’analyse comparative par Pyrolyse-GC/MS, DSC et XPS, d’un échantillon provenant du substrat en bois dans la zone non soudée (bois de référence) avec celle d’un échantillon provenant de la zone soudée. Les résultats de ces analyses indiquent que les différences de performances mécaniques obtenues avec les deux essences sont essentiellement dues due aux différences dans les structures de la lignine d'origine de deux essences ainsi qu’aux différences de températures de soudage mesurées. L’analyse détaillée des composés identifiés par Py-GC-MS, ainsi que les ratios S/G et L/C est présentée dans ce ratio. La haute température à l’interface de soudage relevée dans le cas de l'érable à sucre pourrait être responsable d'une meilleure fusion des polymères du bois dans cette zone. Ceci explique une plus grande présence de dérivés des hémicelluloses due à la formation d'un nouveau complexe Lignine-polysaccharide (LCC) dans le matériau soudé. / Wood welding by high speed rotation is a technique that has been developed during the last five years. High-speed rotation-induced wood dowel welding, without any adhesive, is shown to rapidly yield wood joints of considerable strength. The welding process is based on mechanical friction created by the high speed rotation. This method has proven to be as effective as vibration welding process, causing a temperature favoring the softening of the main constituents, mainly amorphous zones of cells connecting the polymer material in the structure of wood, including lignin, but also hemicelluloses. This results in high densification of the bonded interface. The goal of this study was to analyze the chemical changes that occur during the rotational welding with dowels of two Canadian hardwood species: sugar maple (Acer saccharum) and yellow birch (Betula alleghaniensis). Chemical analysis was performed using pyrolysis coupled with gas chromatography and mass spectrometry (Py-GC/MS). The study of the structural modification of wood after welding was conducted using DSC and XPS techniques. The differences in chemical composition of both wood species influence the effectiveness of the welding process. Increasing the temperature at the interface causes a higher degradation of hemicelluloses compared to cellulose and lignin. Lignin is softened in a certain range of temperature. The traditional chemical analysis methods were used in this work to determine the chemical compositions of sugar maple and yellow birch. The results show that the lignin content of the maple is higher than that of birch, while the amount of hemicelluloses is lower than that of birch. The contents of cellulose in both hardwood species are very similar. The results of chemical analysis may partly explain the results of mechanical tensile tests which demonstrate that the maple wood yields a better welding quality as opposed to the birch wood. The chemical changes was examined which occur during welding in rotation. The analyses performed separately on wood substrate (reference wood) and welded material by using pyrolysis-GC/MS, DSC and XPS techniques. It is shown that the differences in mechanical performances of the two welded woods are due mainly to the differences in original lignin structures as well as in the welding temperatures determined for the two wood species. The detailed analysis of compounds identified by Py-GC-MS, the ratios S/G and L/C have been discussed. The higher temperature welding found in cases of sugar maple might be responsible for a better miscibility of polymers of wood in the welding zone. This explains the greater presence of hemicellulose derivatives with the formation of a new lignin-polysaccharide complex (LCC) in the welded material.

Dans la forêt boréale, l'activité des microorganismes de la mycorhizosphère peut jouer un rôle important dans la nutrition des plantes et dans le développement de l'écosystème et des cycles biogéochimiques par l'altération des minéraux. Dans la présente étude, quelques champignons ectomycorhiziens (ECM) communément associés aux Pinacées ont été mis à l’épreuve en conditions in vitro pour démontrer leur capacité à dissoudre la fluorapatite, un phosphate de calcium, et l’orthoclase, un feldspath potassique. Ces minéraux ont été dissouts par les souches ECM sélectionnées et certaines ont montré une croissance significativement plus grande par rapport aux témoins sans phosphore ou potassium lorsque ces nutriments étaient disponibles sous forme de minerai. La présence de bactéries solubilisatrices de minéraux phosphatés (BSP) a été confirmée dans la mycorhizosphère de Picea glauca. Quatre cent cinquante-cinq souches solubilisant le phosphate tricalcique ont été isolées d’ectomycorhizes de l’ascomycète ECM Wilcoxina sp., lequel dominait la communauté ECM d’un peuplement de P. glauca. Parmi ces centaines d’isolats, vingt-sept d’entre eux étaient aptes à dissoudre la fluorapatite. Des études ultrastructurales ont montré la capacité de ces bactéries BSP à dissoudre complètement des cristaux de fluorapatite en moins d’une journée. Ces mêmes bactéries BSP s’associent avec le champignon ECM Laccaria bicolor en conditions oligotrophiques. Les colonies de BSP présentaient un diamètre significativement plus élevé lorsque le basidiomycète ECM L. bicolor était contraint d’alimenter les bactéries pour obtenir son phosphore d’une source insoluble. Ces résultats supportent le modèle de l’association tripartite «plante-champignon-bactérie» qui expliquerait la mise en disponibilité des nutriments à partir du sol minéral en forêt boréale. / In boreal forests, mycorrhizospheric microorganisms can play an important role in plant nutrition, ecosystem development and biogeochemical cycles through mineral weathering. In this study, a few ectomycorrhizal (ECM) fungal species commonly found in association with Pinaceae were tested in vitro for their ability to weather fluorapatite, a calcium phosphate, and orthoclase, a potassium feldspar. These minerals were dissolved by the selected ECM strains and some of them produced significantly greater biomasses when supplied with the above-mentioned minerals as opposed to controls lacking phosphorus or potassium. The presence of phosphate solubilising bacteria (PSB) has been confirmed in the mycorrhizosphere of Picea glauca. Four hundred fifty-five strains solubilising tricalcium phosphate were isolated from the ECM Ascomycete Wilcoxina sp., which dominated the ECM community of a P. glauca stand. Among these isolates, twenty-seven dissolved fluorapatite. Ultrastructural studies revealed the ability of the PSB to completely dissolve fluorapatite crystals within a day. The same bacteria associated with the ECM fungus Laccaria bicolor in oligotrophic conditions. The PSB colonies displayed significantly greater diameters when the Basidiomycete L. bicolor was forced to sustain their growth in order to obtain phosphorus from an insoluble source. These results support the model of tripartite association among trees, ECM fungi and bacteria which seeks to explain the mobilization of nutrients from mineral soil in boreal forests.

Les champignons ectomycorhiziens forment des symbioses racinaires avec des arbres des forêts boréales. Malgré leur importance dans cet écosystème, leurs exigences en matière d’habitat demeurent mal connues. Deux champignons comestibles, une chanterelle (Cantharellus cibarius var. roseocanus Redhead, Norvell & Danell) et la dermatose des russules (Hypomyces lactifluorum (Schwein.) Tul. & C.Tul. / Russula brevipes Peck.), ont été étudiés dans cette thèse. Trois expériences ont été menées en peuplements aménagés et non aménagés de pin gris (Pinus banksiana Lamb.). Cette étude visait à caractériser les paramètres environnementaux qui influencent la production de carpophores chez ces champignons, à déterminer l’impact d’une peturbation forestière sur ces derniers et à préciser l’importance de la phénologie du pin gris pour la fructification de C. cibarius var. roseocanus. Les résultats relient la distribution (présence/absence des carpophores) et la productivité (biomasse fraîche et densité des carpophores) de ces champignons à des paramètres du sol, du peuplement, de la végétation et du climat. L’aménagement de sentiers n’a pas augmenté la production de carpophores de dermatose des russules, mais l’a maintenu durant les périodes de faibles précipitations. La productivité de ce champignon présente des corrélations positives avec l’abondance de plantes intolérantes à l’ombre et l’ammonium extractible et négatives avec le pH du sol. La productivité de C. cibarius var. roseocanus s’équivaut entre le peuplement aménagé et non aménagé malgré l’absence de carpophores dans les sentiers du peuplement aménagé. L’association végétale Solidago puberula – Comptonia peregrina – Pinus banksiana et la présence de mousses représente un habitat propice à la fructification de cette chanterelle, alors que la présence de plantes éricacées la défavoriserait. Les précipitations et la température de l’air ont aussi un impact sur la quantité de carpophores. Le pic de fructification de C. cibarius var. roseocanus suit la transition du bois juvénile vers le bois mature. Durant la saison de croissance, la respiration du carpophore est synchronisée avec la respiration totale du sol et ces deux respirations sont corrélées avec les variations de températures du sol. Les résultats permettront de mieux prédire la distribution et la productivité de ces espèces en peuplements de pin gris. Ces connaissances contribueront au développement et à l’exploitation durable de cette ressource. / Ectomycorrhizal fungi form root symbioses with boreal tree species. Despite their importance in that ecosystem, their requirements in term of habitat remain unknown. Two edible mushrooms, a chanterelle (Cantharellus cibarius var. roseocanus Redhead, Norvell & Danell) and the lobster mushroom (Hypomyces lactifluorum (Schwein.) Tul. & C.Tul. / Russula brevipes Peck.) were studied in this thesis. Three experiments were conducted in managed and unmanaged jack pine (Pinus banksiana Lamb.) stands. This research aimed to characterize the ecological parameters related to the production of sporocarps of these fungi, to determine the impact of a specific forest disturbance on the latter and to specify the importance of jack pine phenology on the pattern of C. cibarius var. roseocanus carpophore production. Results allowed us to link the mushroom distribution (sporocarp presence/absence) and the productivity (fresh sporocarp biomass and sporocarp density) to specific soil, stand, plant and meteorological parameters. Trail management did not increase lobster mushroom carpophore production but maintained it during periods of reduced precipitation. Productivity of this fungus was positively related to the abundance of shade-intolerant plant species and to extractable ammonium concentration, and negatively related to soil pH. C. cibarius var. roseocanus sporocarp productivity was similar for the managed and the unmanaged stands despite the absence of carpophore on trails of the managed stand. The Solidago puberula – Comptonia peregrina– Pinus banksiana association and mosses presence indicated high-quality environments for chanterelle fructification, whereas ericaceous species presence restricted it. Rainfall and air temperature also had an impact on the carpophore productivity. The C. cibarius var. roseocanus fructification peak followed the earlywood–latewood transition within days. Over the growing season the carpophore respiration was in synchrony with the total soil respiration and these respirations were correlated to the soil temperature patterns. Results will enable the prediction of the distribution and the productivity of these species in jack pine stands. This knowledge will contribute to the sustainable development and use of this natural resource.

Ce projet effectué en collaboration avec le Centre Interdisciplinaire de Développement en Cartographie des Océans (CIDCO) de Rimouski porte sur la mesure des marées et des vagues à l’aide d’une bouée GNSS. En l’occurrence, une bouée bathymétrique HydroBall® développée par le CIDCO a été adaptée pour le projet. Des modifications comme la stabilisation de l’antenne, la reconfiguration des composantes électroniques et l’augmentation de son autonomie y ont été apportées dans le but d’améliorer la qualité des mesures GNSS (GPS et GLONASS) et de permettre l’acquisition de données sur une période d’un peu plus d’un mois. D’une part, des expérimentations faites au Laboratoire Hydraulique Environnemental de l’INRS pouvant générer des vagues de diverses amplitudes et périodes ont été effectuées. Les traitements GNSS ont permis de décrire le mouvement des vagues afin de mesurer l’amplitude et la période de ces dernières. Ces mesures GNSS ont été comparées à celles de jauges ultrasons très précises utilisées en guise de comparaison. D’autre part, des observations GNSS effectuées à Rimouski sur une période d’observations de plus d’un mois ont été réalisées. Ces mesures de niveau d’eau à l’aide de la bouée GNSS ont été comparées aux mesures du marégraphe de Rimouski du SHC situé à proximité. Les analyses effectuées ont principalement porté sur les traitements GNSS en mode absolu de précision PPP tant pour la mesure des marées que des vagues. À la lumière des résultats obtenus, on constate que cette bouée de petite taille, facilement déployable et peu dispendieuse, permet en un seul instrument la mesure des marées et des vagues à une précision centimétrique, et ce en mode de positionnement absolu. / This project, carried out in collaboration with the Interdisciplinary Center for the Development of Ocean Mapping (CIDCO) in Rimouski, approaches the measurement of waves and tides using a GNSS buoy. One of the HydroBall® bathymetric buoy developed by CIDCO was adapted for this specific purpose. Modifications such as stabilization of the antenna, reconfiguration of the electronic components and increase in its autonomy, were made to improve the quality of the GNSS measurements (GPS and GLONASS) and to allow the acquisition of data for a period of up to one month. In the case of the wave measurements, experiments were carried out at the INRS Hydraulic Environmental Laboratory where waves of varying amplitudes and periods were generated. GNSS treatments were used to describe the wave’s movement, thus allowing the determination of their amplitude and period. The GNSS measurements were compared with those of accurate ultrasonic gauges used as reference values. In the case of the tide measurements, GNSS observations were carried out in Rimouski’s harbour over a one month period. These water level measurements using the GNSS buoy were compared to measurements collected from a nearby CHS Tide gauge. The analyzes carried out mainly focused on GNSS processing in an absolute mode using precise point positioning (PPP) for both tide and wave measurements. Our results show that this small, easily deployable and affordable buoy allows, in a single instrument, the measurement of tides and waves at a centimeter level of accuracy using precise point positioning.