Pas toutes les techniques de compression des données adoptent le principe de dictionnaire pour représenter ses mots de code. Le dictionnaire est un ensemble de mots de code associés aux symboles sources lors de l’opération d’encodage. La correspondance entre le mot de code et le symbole source dépend de l’algorithme de compression adopté. Généralement, chaque algorithme construit son dictionnaire selon un ensemble de propriétés. Parmi ces propriétés nous avons celle de préfixe. Elle est primordiale pour les codes de type fixe à variable (FV) tels que l’algorithme de Huffman et celui de Shannon-Fano. Par contre, la propriété préfixe est optionnelle pour les codes de longueur variable à fixe (VF). Donc cela peut causer le but de pouvoir construire un dictionnaire plus performant, comme le cas des codes quasi-instantanés. Dans cette optique, Yamamoto et Yokoo ont éliminé cette condition pour créer un dictionnaire meilleur que celui de Tunstall. Les dictionnaires proposés par Yamamoto et Yokoo sont appelés les codes VF quasi-instantanés ou en anglais almost instantaneous VF codes. En s’appuyant sur leurs contributions, nous avons déduit que leur technique peut fournir dans certains cas des codes variables à fixes sous-optimaux, d’où notre suggestion de correctifs à leurs algorithmes pour en améliorer l’efficacité. Aussi nous proposons un autre mécanisme pour construire des codes VF en utilisant le principe de la programmation dynamique. / Various techniques of data compression use a dictionary to represent their codewords. A dictionary is a set of codewords associated with the source symbols during the encoding operation. The correspondence between the codeword and the symbol source depends on the compression algorithm. Usually, the prefix property is key for the fixed-to-variable type codes FV as demonstrated in the Huffman and the Shannon-Fano algorithms. However, such a property may be eliminated for fixed-length codes in order to build a more efficient dictionary. In this context, Yamamoto and Yokoo excluded this condition to create a dictionary better than Tunstall. This new dictionary is called instantaneous variable-to-fixed code. Based on their contributions, we have deduced that their technique can provide, in some cases, suboptimal variable-to-fixed codes. Hence, we suggested to improve their algorithms. Also, we proposed another mechanism for building optimal AIVF codes by adopting the principle of dynamic programming.

Les indices aurifères Orfée, Orfée Est et Le Moyne-extension sont encaissés par des formations de fer archéennes, à 300 m du contact entre la subprovince de La Grande et d’Opinaca, dans la région d’Eeyou Istchee Baie James, Québec, Canada. La zone Orfée (~0,2 Mt à 14,5 g/t Au) a une épaisseur apparente de 40 m et une extension latérale sur 100 m; des valeurs en or atteignent 93,7 g/t Au sur 1 m. Vers le nord, les formations de fer sont en contact faillé avec des amphibolites localement minéralisées (max. 4 g/t Au). Des wackes juste faiblement minéralisées bordent les formations de fer au sud. L’ensemble lithologique est fortement déformé et métamorphisé au faciès des amphibolites syn D₂/M₂. L’or natif est associé avec la pyrrhotite semi-massive à massive, concentrée dans des pièges structuraux syn D₂ et D₃. Des inclusions d’or natif dans la pyrrhotite et dans des silicates métamorphiques, des reliques de pyrite dans la pyrrhotite et la löllingite aurifère suggèrent l’introduction de l’or pre à syn métamorphisme. La mise en place de la minéralisation a été restreinte entre 2703 ±7 Ma, âge d’un dyke dioritique pre à syn minéralisation, et 2613 ±0,4 Ma, âge d’une intrusion de granite pegmatitique post minéralisation. Deux âges modèles moyens pondérés, obtenues par datation Re-Os sur l’arsénopyrite/löllingite aurifère, sont beaucoup plus jeunes que la mise en place de la minéralisation. Ces âges, 2582 ±13 Ma et 2557 ±12 Ma, représentent la rétroversion de la löllingite en arsenopyrite lors du métamorphisme rétrograde M₃. L’or natif associée avec des altérations rétrogrades (e.g. chlorite, épidote, séricite et prehnite) au long des fractures suggèrent la remobilisation de la minéralisation. L’or à Orfée est interprété comme étant orogénique (2703 Ma à 2613 Ma), pre à syn métamorphique (M₂), remobilisé lors d’un événement rétrograde (M₃; 2582 Ma à 2557 Ma). / The Orfée, Orfée Est and Le Moyne-extension showings, hosted by Archean iron formations, are located 300 m north of the contact between the La Grande and the Opinaca subprovinces, in the Eeyou Istchee Baie James area, Quebec, Canada. The Orfée showing (~0.2 Mt at 14.5 g/t Au) has an apparent thickness of 40 m and a continuous lateral extension of 100 m; gold values reach up to 93.7 g/t Au. Towards the north, locally mineralized amphibolites (4 g/t Au) are in faulted contact with the iron formations. A wacke unit, bordering the BIFs to the south, is only very weakly mineralized. Syn D₂/M₂, the lithological assemblage is highly deformed and metamorphosed up to amphibolite facies. The native gold is associated with semi-massive to massive pyrrhotite, concentrated in D₂ and D₃ structural traps. Native gold inclusions in pyrrhotite and in metamorphic silicates, relicts of pyrite in pyrrhotite and gold bearing löllingite suggest gold mineralization was introduced pre to syn metamorphism. The gold mineralization emplacement was constraint between 2703 ±7 Ma, age of a dioritic dyke intruded pre to syn mineralization, and 2613 ±0.4 Ma, age of a pegmatitic granite injected post mineralization. Two weighted average model ages of 2582 ±13 and 2557 ±12 Ma for gold-bearing arsenopyrite were obtained by Re-Os dating. These ages most likely represent the retroversion of löllingite to arsenopyrite during a M₃ retrograde metamorphic event. Native gold associated with retrograde alterations (e.g. chlorite, epidote, sericite and prehnite) along fractures suggest gold remobilization. In summary, the gold from Orfée is interpreted to be orogenic (2703 Ma to 2613 Ma), pre to syn M₂ metamorphism, remobilized during a retrograde metamorphic event (M₃; 2582 Ma to 2557 Ma).

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2016-2017 / La présente thèse avait pour objectif d’examiner les manifestations normales et pathologiques de la personnalité à l’adolescence. Plus précisément, un premier objectif était d’adapter et de valider un instrument de mesure de la personnalité adolescente basé sur le modèle structural de Kernberg (1984), l’inventaire d’organisation de la personnalité adolescente (IPO-A), et d’examiner la nature des différences potentielles entre la structure de la personnalité adolescente et la structure de la personnalité adulte. Les analyses des modèles d’équations structurelles exploratoires réalisées auprès de 430 adolescents (M = 16 ans) et 408 adultes (M = 24 ans) suggèrent que l’IPO-A possède des qualités psychométriques fort satisfaisantes. Tel qu’attendu, malgré la présence de similarités avec la structure adulte, une structure factorielle différente a été observée chez les adolescents. Une composante narcissique associée à un plus faible fonctionnement moral était notamment spécifique à la structure de personnalité adolescente, ainsi qu’une instabilité identitaire généralisée. Les adolescents ont également rapporté des scores significativement plus élevés que les adultes sur quatre des cinq échelles originales de l’IPO, suggérant une plus faible intégration identitaire en général, un moins bon contact avec la réalité, une manifestation plus grande d’agressivité, et un moins bon fonctionnement moral que les adultes. Le second objectif de la thèse visait à examiner la validité de la notion d’organisation de la personnalité (Kernberg, 1984) à l’adolescence, en identifiant une typologie empirique de la personnalité adolescente à partir de l’IPO-A. Ce deuxième volet de la thèse avait également pour objectif d’établir des points de coupures précis entre les différentes organisations de la personnalité à l’adolescence ainsi que d’évaluer la capacité de l’IPO-A à prédire l’appartenance d’un adolescent à un type spécifique d’organisation. Les résultats des analyses de classifications de type « cluster » (cluster analysis) et les analyses factorielles de type « Q » (Q-factoring analyses) réalisées auprès du même échantillon d’adolescents ont permis d’identifier trois groupes ou types d’organisations de la personnalité à l’adolescence correspondant aux organisations normales, névrotiques, et limites décrites par Kernberg (1984). Tel qu’anticipé, les trois groupes différaient sur différentes mesures de fonctionnement et de psychopathologie. Les adolescents ayant une organisation normale de la personnalité présentaient les niveaux les plus élevés d’estime de soi, étaient moins impulsifs, et présentaient moins d’affects négatifs que ceux des deux autres groupes. Ils rapportaient également moins de traits narcissiques et limites, moins de symptômes dépressifs, et moins de difficultés affectives, comportementales et interpersonnelles. Des analyses subséquentes (courbes ROC) suggèrent que les cinq dimensions de la personnalité (le degré d’intégration de l’identité, le type de mécanismes de défense privilégiés, la qualité du contact avec la réalité, le niveau d’agressivité, et la qualité du fonctionnement moral) sont d’excellents prédicteurs de l’organisation de la personnalité à l’adolescence. Des points de coupures entre les différentes organisations ont donc été établis avec succès. Les implications théoriques, empiriques et cliniques des résultats des deux articles sont discutées. / The aim of the following thesis was to examine the specific nature of normal and pathological manifestations of personality in adolescents. The objective of the first study was therefore to adapt and validate a measure of adolescent personality based on Kernberg’s (1984) theory of personality organization (PO), as well as to replicate and extend previous findings regarding the adult version of the IPO by integrating two secondary scales of Aggression and Moral Values. In addition, we wanted to examine the potential differences between adolescents and adults with regard to specific dimensions of PO, namely identity diffusion, primitive defenses, reality testing, aggression, and moral functioning. Participants included 430 adolescents (M = 16 years old) and 408 adults (M = 25 years old) from the community. Exploratory structural equation modeling analyses suggest that the IPO-A is a valid and reliable (α = .90) instrument for assessing PO in adolescents. As expected, despite similarities between the adolescent and the adult structures, a different factor structure was observed in adolescents. A narcissistic component associated with poor moral functioning appeared to be specific to adolescents, as well as a more generalized instability regarding identity. Adolescents also reported significantly higher scores on four of the five original dimensions of PO, indicating more severe identity disturbance; more impaired reality testing; more aggression; and poorer moral functioning than adults. Significant differences were also observed among adolescents of different age groups as well as between boys and girls on the five identified factors of the IPO-A. The aim of the second study was to examine whether the three hypothesized levels of PO (i.e. Normal, Neurotic, and Borderline PO) described in adults could similarly be identified in a community sample of adolescents using the IPO-A, and how these levels of PO were related to various facets of adjustment and functioning. The second study also aimed to establish cut-off scores for each of the three hypothesized POs in order to further establish the predictive validity and utility of the IPO-A. Results from the cluster analysis and the Q-factor analysis identified three groups or levels of PO in adolescence corresponding to the expected levels of Normal, Neurotic and Borderline PO. The three groups also differed, as hypothesized, on specific scales of functioning and psychopathology. Those with a Normal PO had the highest levels of self-esteem, were less impulsive, and reported less negative affect. They also reported less narcissistic and borderline traits, less depressive symptoms, and less interpersonal, affective and conduct problems. At the other end of the spectrum, adolescents with a Borderline PO reported the lowest levels of functioning and the highest levels of psychopathology, whereas those with a Neurotic PO had intermediate levels of both functioning and psychopathology. Results from the subsequent ROC curve analyses suggested that the scores on the scales of Primitive Defenses, Identity Diffusion, Reality Testing, Aggression, and Moral Functioning were excellent predictors of adolescent PO. Cut-off points between Normal, Neurotic, and Borderline PO in adolescents were thus successfully established, while reducing the risk for false positives and negatives. Implications of these findings are discussed.

L’analyse des données bathymétriques à haute résolution et des profils acoustiques de sous-surface, obtenus lors de campagnes de terrain aux étés 2014 et 2016 au réservoir Manicouagan, a permis l’identification de plusieurs formes et processus sédimentaires sur les pentes et le plancher lacustre de l’ancien lac Manicouagan. L’analyse géomorphologique qui en découle a pour objectif de mieux comprendre l’évolution de la dynamique sédimentaire du bassin depuis la déglaciation. Avec une profondeur maximale de 322 m, il s’agissait du lac le plus profond connu à ce jour à l’est des Grands Lacs, avant l’ennoiement par le réservoir Manicouagan, dont la profondeur maximale se chiffre maintenant à 452 m. Le lac Manicouagan se divise en trois secteurs : Un secteur nord, au plancher très plat et aux pentes abruptes incisées de chenaux. Un secteur central, où se trouvent les bassins les plus profonds. Un secteur sud, au plancher lacustre chaotique et aux pentes plus douces, hôtes d’importants systèmes de ravins. Avant l’ennoiement, les apports sédimentaires vers le plancher lacustre étaient dominés par l’apport fluviatile des principaux affluents, à travers leurs deltas, de même que par les courants gravitaires à l’origine des ravins et chenaux. La mise en eau du réservoir a entrainé une augmentation de l’importance des mouvements de masse dans l’apport sédimentaire vers les bassins profonds, tout en éliminant l’apport des affluents, dont les sédiments se déposent désormais sur les plateaux et sur les rives du réservoir Manicouagan. / Analysis of high resolution bathymetric data and acoustic sub-bottom profiles acquired during the summers of 2014 and 2016 in the Manicouagan reservoir allowed the identification of numerous forms and sedimentary processes on the slopes and lake floor of former Lake Manicouagan. The following geomorphological analysis aims at better understanding the basin’s sedimentary dynamics following the deglaciation. Reaching 322 m deep, Lake Manicouagan was the deepest know lake east of the Great Lakes, before the flooding of the Manicouagan reservoir, whose depth now reaches 452 m. Lake Manicouagan can be divided into three areas: The north area, with a flat lake floor and steep slopes eroded by channels. The central area, where the deepest basins can be found. The south area, with an hummocky lake floor and gentler slopes, eroded by large gully systems. Before the flooding, sedimentary supply to the lake floor was dominated by river sources, through their deltas, and by gravity currents, causing the erosion of channels and gullies. The flooding of the reservoir caused a rise in the importance of mass movements in sedimentary transport to the lake floor, while eliminating river imput transport to the deep basins. The river sediments are now mostly deposited on the shelves and shores of the Manicouagan reservoir.

Les nanoparticules de silice mésoporeuses (MSNs) sont des matériaux prometteurs pour les applications biomédicales en raison de leurs propriétés uniques : leur taille modulable, leur grande surface, leur grand volume poreux, leur morphologie ajustable, et leur surface aisément modifiable. L’objectif principal de cette thèse était de contrôler ces paramètres afin de développer des MSNs multifonctionnelles pour la livraison des médicaments et l’imagerie biomédicale. Tout d’abord, une stratégie de fonctionnalisation sélective de la surface externe des MSNs a été développée pour éviter la perte de porosité due aux procédures conventionnelles de greffage. Un polymère biocompatible (le polyéthylène glycol) et une molécule sonde d’imagerie par résonance magnétique (IRM) ont été utilisés. Cette fonctionnalisation a mené à la conception de nanoparticules à fort potentiel pour la mise au point d’applications thérapeutiques et de diagnostic. Les nanoparticules obtenues se caractérisent par un fort potentiel de contraste en IRM, par une capacité élevée de chargement des médicaments, et par une aptitude à assurer une libération contrôlée des médicaments dans des conditions physiologiques. Ensuite, le contrôle de la taille des MSNs et de leur chimie de surface ont permis un meilleur contrôle de la capacité de piégeage et de relargage des médicaments (exemples : des agents anticancéreux). Ils ont permis également une amélioration de leur internalisation, de leur rétention cellulaire, de leur ciblage, de leur diffusion dans les matrices cancéreuses et de leur action anti-tumorale. Les meilleures performances ont été obtenues avec les nanoparticules de petites tailles (< 50 nm) et fonctionnalisées avec des groupements phosphonates. Par la suite, afin de développer le potentiel de ciblage de ces produits, les particules ont été fonctionnalisées avec l’anticorps "Ri7" ciblant les cellules endothéliales de la barrière hématoencéphalique. Lors de tests in vitro et in vivo, les nanoparticules Ri7-MSN de 50 nm se sont accumulées spécifiquement et massivement dans ces cellules. Ces résultats ouvrent les portes sur l’utilisation potentielle de telles nanoparticules pour la livraison de médicaments aux cellules endothéliales de la barrière hématoencéphalique, qui sont impliquées dans plusieurs maladies du système nerveux central. Finalement, la fonctionnalisation de la surface des MSNs par des composés fluorés et des chélates de gadolinium a permis de développer des nanoparticules comme sondes potentielles pour l’IRM binucléaire (IRM du proton et du fluor). Ces particules se caractérisent par leurs excellentes propriétés relaxométriques et par leur potentiel à être détectées et à générer un contraste positif dans les images d’IRM. En résumé, l’ensemble de ces travaux a permis de concevoir de nouvelles voies prometteuses pour le développement de nanovecteurs de silice mésoporeuse pour des applications éventuelles en thérapie et en diagnostic. / Mesoporous silica nanoparticles (MSNs) have emerged as promising nanomaterials for biomedical applications owing to their unique properties: tunable size, high surface area, large pore volume, adjustable morphology and easily modifiable surface. The main objective of this thesis is to control these parameters to develop multifunctional MSNs for drug delivery and biomedical imaging. First, a selective surface functionalization strategy of MSNs was developed. Magnetic resonance imaging (MRI) probe molecule and polyethylene glycol was grafted preferentially at the outer surface. This approach is a straightforward and efficient strategy that leads to the design of potential theranostic nanoparticles without porosity loss and with high drug loading capacity. These nanoparticles not only have a remarkable MRI positive contrast enhancement but also allow a controlled drug release in physiological conditions. Then, the particle size control and surface chemistry functionalization of MSNs led to better control over loading and release of positively charged drug (doxorubicin (Dox) was used as an anticancer drug model), intracellular drug release efficiency, intratumoral diffusion, as well as tumor growth inhibition and therapeutic efficiency. Better performances were obtained with small phosphonated nanoparticles (< 50 nm). Afterwards, we demonstrated, both in vitro and in vivo, the impact of size and bioconjugation of MSNs with the antibody "Ri7" on the specific targeting of blood brain barrier endothelial cells (BMEC). 50 nm Ri7-MSN nanoparticles were shown to accumulate specifically and massively in BMEC. These results open the door to the potential application of such nanoparticles for therapeutic drug delivery to the endothelial cells of the blood-brain barrier, which are involved in several central nervous system diseases. Finally, labeling MSNs with fluorine compounds and gadolinium chelate molecules led to the development of nanoparticles as potential binuclear MRI probes (1H and 19F). These nanoparticles have shown their excellent relaxometric properties and their ability to be detected and generate a positive contrast in 1H and 19F MRI image. All this work represents a significant advance in the design of high colloidal stability silica-based nanovectors, which could provide novel theranostic nanocompounds.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2017 / La construction d’un champ de canneberge nécessite la mise en place d’un système de drainage et une modification de la stratification naturelle du sol qui peuvent induire une anthropomorphisation rapide de ce dernier. La consolidation induite par les cycles accélérés de drainage et de recharge de l’eau du sol; la filtration et le colmatage des pores du sol par des particules colloïdales, accélérées par ce mode de gestion de l'eau, vont modifier les propriétés hydrauliques du sol. Ceci peut affecter l’efficacité du drainage et par conséquent le rendement de la cannebergière. Les objectifs de ce projet de doctorat étaient d’avancer les connaissances sur: (i) les processus hydrodynamiques régissant les mécanismes de transport dans les champs de canneberge; (ii) l’évolution génétique d’un sol de canneberge et ses effets sur la capacité de drainage; et (iii) l’identification des paramètres/processus les plus sensibles à la genèse du sol accélérée par les pratiques de gestion de l’eau. Au court de ce projet une caractérisation exhaustive de profils de sol a servi à classifier et proposer une nouvelle norme de drainage. Plusieurs expériences en laboratoire et aux champs ont été réalisées afin de déterminer le rôle de la migration de particules fines et de la consolidation du sol sur l’évolution des propriétés hydrauliques. De plus, ce projet a permis de mettre au point une méthode de prédiction des propriétés hydrauliques basées sur l’utilisation d’un tomographe permettant de prédire l’évolution spatio-temporelle des propriétés hydrauliques à de très grandes résolutions. Conjointement aux travaux pratiques, les résultats de travaux de modélisation hydrologique et d’analyses de sensibilité ont permis de déterminer les conditions d’hétérogénéité de sol les plus critiques causant un drainage inadéquat. Les résultats de cette étude ont révélé l’existence de problèmes de drainage liés à la genèse anthropique d’un horizon ayant des propriétés hydrauliques restrictives et permis de quantifier l’impact de la migration et de la consolidation sur l’altération des propriétés hydrauliques. L’ensemble des connaissances acquises par ce projet illustre qu’une genèse anthropique d’un sol de canneberge affecte la capacité de drainage et que celle-ci se produit dans les premières années d’implantation d’un champ. L’acquisition de connaissances sur les mécanismes de genèse anthropique permet désormais de prévoir l’évolution des sols selon plusieurs conditions et de mieux anticiper et contrôler leurs futurs effets négatifs sur la production de canneberge par l’implantation de stratégies de conservation des sols. / The construction of a cranberry field requires the establishment of a drainage system and a modification of the natural soil stratification that can induce rapid anthropomorphization thereof. Consolidation induced by accelerated cycles of drainage and recharge; filtration and clogging of soil pores by colloidal particles, accelerated by the water management, will change the soil hydraulic properties. This can affect the efficiency of drainage and therefore the productivity of the cranberry fields. The objectives of this PhD project was to advance knowledge on: (i) the hydrodynamic processes governing the transport mechanisms in cranberry fields; (ii) the genetic evolution of a ground cranberry and its effects on the drainage capacity; and (iii) identification of parameters / the most sensitive processes in soil formation accelerated by water management practices. During this project, a exhaustive characterization of soil profiles was used to group and propose a new standard for evaluating the drainage. Several laboratory experiments and field were conducted to determine the role of migration of fines particles and soil consolidation on the evolution of hydraulic properties. In addition, in this project we have developed a method for predicting the hydraulic properties based on the use of tomography to predict the spatiotemporal evolution of the hydraulic properties at very high resolutions. Together with the practical work, the results of hydrological modeling and sensitivity analysis were used to determine the most critical soil heterogeneity conditions causing inadequate drainage. The results of this study revealed the existence of drainage problems related to anthropogenic genesis of a horizon with restrictive hydraulic properties and quantified the impact of migration and consolidation of alteration of hydraulic properties. All the knowledge gained through this project shows that anthropogenic genesis of a soil of cranberry field affect the drainage capacity and that it occurs in the first years of implementation of a field. Acquiring knowledge on anthropogenic genesis mechanisms now allows to predict the evolution of soils according to several conditions and better anticipate and control their future negative effects on cranberry production through the implementation of soil conservation strategies.

Le broutage du phytoplancton par les copépodes arctiques effectue le transfert d’énergie des producteurs primaires vers les niveaux trophiques supérieurs. Les interactions prédateur-proie entre le phytoplancton et le zooplancton dans la colonne d’eau sont toutefois difficiles à étudier puisque l’échantillonnage du zooplancton se fait généralement à l’aide de filets qui stratifient grossièrement la colonne d’eau. La détermination des paramètres physiologiques chez les copépodes, tels que le contenu lipidique, se fait aussi à une résolution verticale grossière. Pour pallier cette limite, ce projet de recherche utilise le LOKI (Lightframe On-sight Key-species Investigation), un système de caméra sous-marine fournissant des données à une résolution verticale de 1 m. Un modèle d’identification automatique du zooplancton qui repose sur l’intelligence artificielle a été développé et appliqué à des profils échantillonnés au cours de l’automne 2013 dans la polynie des eaux du nord et le détroit de Nares dans l’Arctique canadien. Le modèle transforme les images du LOKI en information taxonomique et différencie un grand nombre d’organismes et de classes de particules (n=114), incluant les stades de développement des copépodes. Deux études ont été réalisées à partir des images du LOKI identifiées automatiquement. Premièrement, lors d’une dérive Lagrangienne, les distributions verticales à haute résolution (1 m) des copépodes Calanus hyperboreus, C. glacialis et Metridia longa ont été mises en relation avec leurs lipides totaux (TL, mg) et leur abondance lipidique (LF, %). Les copépodites de C. hyperboreus et C. glacialis avec une faible LF effectuent une migration nycthémérale vers les eaux de surface pendant la nuit pour se nourrir, alors que les individus du même stade de développement avec une haute LF cessent leur migration et restent en profondeur, probablement pour la diapause. La migration pour la diapause chez C. hyperboreus semblait avoir lieu pour une LF d’environ 50% alors que C. glacialis avait besoin d’une plus grande LF (60%). Un modèle bioénergétique a montré que les femelles du genre Calanus avaient suffisamment de lipides en réserve pour demeurer en diapause pendant plus de 365 jours, soulignant leur capacité à se reproduire à partir de leurs réserves (capital breeders). Dans une deuxième étude, le couplage des stades de développement de C. hyperboreus et C. glacialis et de leur nourriture phytoplanctoniques a été étudié à haute résolution verticale dans la polynie des eaux du Nord et le détroit de Nares. Trois types de distributions verticales de copépodes en réponse au maximum de chlorophylle de subsurface (MCS) et au rayonnement photosynthétiquement actif incident ont été identifiés, tous étant conformes à l’hypothèse d’évitement des prédateurs. Aux stations où les abondances de copépodes étaient les plus élevées dans le MCS, C. hyperboreus et C. glacialis (stades C4 et C5) était partitionnés verticalement à fine échelle (1-2 m). Alors que les pics d’abondance de C. hyperboreus C4 et C5 ont été trouvés au coeur du MCS, les pics d’abondance de C. glacialis C4 et C5 étaient juste au-dessus et en dessous de leurs congénères. Le partitionnement pourrait être expliqué par une stratégie optimale de recherche de nourriture ou par les préférences alimentaires des copépodes pour les taxons phytoplanctoniques occupant le MCS. Un éclairage nouveau sur le fin couplage vertical entre le phytoplancton et le zooplancton est important pour une meilleure compréhension des effets des changements climatiques sur l’écosystème marin Arctique. / The grazing of phytoplankton by Arctic copepods channels energy from primary producers to higher trophic levels. However, the predator-prey interactions between phytoplankton and zooplankton in the water column are difficult to study since zooplankton sampling still relies heavily on nets that roughly stratify the water column. The quantification of physiological parameters of copepods, such as lipid content, is also made at coarse vertical resolution. To overcome this limitation, this research used the Lightframe On-sight Keyspecies Investigation (LOKI) system, an underwater camera that provides 1 m vertical resolution. An automatic zooplankton identification model, based on artificial intelligence, was developed for the analysis of profiles sampled in fall 2013 in the North Water Polynya (NOW) and Nares Strait (NS), in the Canadian Arctic. The model turns LOKI images into taxonomic information and can differentiate 114 taxa (organisms and particles), including the developmental stages of copepods. Two studies were carried out based on automatically identified LOKI images. First, during a Lagrangian drift, fine-scale vertical distributions (1-m resolution) of the copepods Calanus hyperboreus, C. glacialis and Metridia longa were studied in relation to their total lipids (TL, mg) and lipid fullness (LF, %). C. hyperboreus and C. glacialis with low LF performed diel vertical migration to surface waters at night to feed, while same-stage individuals with high LF ceased migrating and remained at depth to diapause. Migration to diapause in C. hyperboreus occurred at a LF of approximately 50%, while C. glacialis needed a higher LF (60%). A bioenergetics model showed that Calanus females had enough lipids stored to diapause for over 365 days, highlighting their capacity for capital breeding. In a second study, the fine-scale vertical coupling of C. hyperboreus and C. glacialis developmental stages with their phytoplankton food was studied in the NOW and NS. Three types of copepod vertical distributions in response to the subsurface chlorophyll maximum (SCM) and incident photosynthetic active radiation levels were identified, all of them being in accordance with the predator avoidance hypothesis. At stations where copepod abundances peaked in the SCM, C4 and C5 C. hyperboreus and C. glacialis were vertically partitioned on a fine scale (1-2 m). While C. hyperboreusC4 and C5 abundance peaks were found in the core of the SCM, C. glacialis C4 and C5 peaked just above and below their congeners. The partitioning could be explained by optimal foraging theory or the copepods’ feeding preferences for phytoplankton taxa occupying the SCM. Insight into the fine scale vertical coupling of phyto- and zooplankton is important for a better understanding of climate change effects on the Arctic marine ecosystem.

Le statut de l’obésité a progressé au cours des dernières décennies à un niveau épidémique, exposant de plus en plus d’individus à diverses complications physiques et psychologiques. Dans un effort de mieux comprendre l’étiologie de cette condition, le construit de la dépendance alimentaire (DA) a été mis de l’avant pour représenter un ensemble de comportements alimentaires problématiques. Ce construit a subséquemment été opérationnalisé grâce au développement du Yale Food Addiction Scale (YFAS), un questionnaire basé sur les sept critères diagnostiques de la dépendance aux substances et qui permet d’obtenir un indice de sévérité (nombre des critères endossés) ou un diagnostic de DA (au moins trois critères endossés, en plus du critère évaluant la détresse cliniquement significative et/ou l’altération du fonctionnement). Le présent projet de recherche avait pour objectif principal de poursuivre l’exploration du construit de la DA auprès d’individus qui souffrent d’obésité sévère et qui sont en attente d’une chirurgie bariatrique. Un volet « mesure et évaluation » visait à valider la version française du YFAS et à investiguer le rôle du critère de détresse/dysfonctionnement dans l’établissement d’un diagnostic de DA, alors qu’un volet « descriptif » visait à comparer des individus qui souffrent de DA à des individus qui n’en souffrent pas sur la base de divers mécanismes et traits de personnalité et à explorer un possible facteur de risque dans le cadre de la DA, soit le stress tel que reflété par l’hormone cortisol. Pour ce faire, 146 individus (34 hommes et 112 femmes) présentant un âge moyen de 39,8 ans et un indice de masse corporelle moyen de 48,29 kg/m² ont été recrutés à l’Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec et invités à remplir des questionnaires. Les résultats démontrent que la version française du YFAS présente de bonnes qualités psychométriques (structure à un facteur, excellent consistance interne, validité de construit satisfaisante) lorsqu’utilisée auprès d’un échantillon clinique, mais nécessite l’élimination de six items problématiques. Les résultats indiquent également que le critère de détresse/dysfonctionnement joue un rôle-pivot dans l’établissement d’un diagnostic de DA, comme 35 % du présent échantillon présentent une symptomatologie propre à la DA mais seulement 16 % répondent à ce critère et donc remplissent un diagnostic. En somme, les résultats de ce premier volet portent à croire que la DA est une problématique présente en contexte bariatrique. Bien que la version validée du YFAS puisse servir à son dépistage, il demeure important d’interpréter adéquatement les données issues de ce questionnaire afin d’identifier les individus qui pourraient bénéficier d’interventions psychologiques supplémentaires. De plus, les résultats montrent que les participants avec DA présentent davantage de difficultés à réguler leurs émotions, une plus grande tendance à éviter le danger et une moins grande autodétermination lorsque comparés aux participants sans DA. Il a aussi été observé que les difficultés à réguler les émotions est un médiateur significatif de l’association entre l’évitement du danger et le nombre de critères de DA endossés, alors que la sensibilité à la récompense est un médiateur significatif de l’association entre l’autodétermination et le nombre de critères de DA endossés. Enfin, les résultats ne démontrent aucune différence entre les participants avec et sans DA en ce qui concerne la sécrétion de l’hormone cortisol, mais indiquent que la DA est un modérateur significatif de l’association entre la sécrétion de l’hormone cortisol et les envies alimentaires intenses. Ainsi, le deuxième volet laisse entrevoir que certains mécanismes et traits de personnalité spécifiques sous-tendent un diagnostic de DA chez des candidats bariatriques et que deux voies de vulnérabilité peuvent amener un individu à présenter une symptomatologie de DA, soit une voie liée aux affects négatifs (grand évitement du danger et difficultés élevées à réguler les émotions) et une voie liée aux récompenses immédiates (faible autodétermination et sensibilité à la récompense accrue). Ce deuxième volet laisse également supposer que la DA pourrait influencer les relations qui existent entre la sécrétion de l’hormone cortisol et certains comportements alimentaires problématiques, quoique cette hypothèse demeure provisoire. Dans leur ensemble, les résultats issus de la présente thèse constituent une niche fertile d’informations qui pourront servir à mieux orienter la prévention et le traitement des comportements alimentaires problématiques en contexte bariatrique, permettant possiblement le maintien des effets de la chirurgie bariatrique à plus long terme. / The state of obesity has progressed throughout the last decades to an epidemic level, exposing more and more individuals to various physical and psychological complications. In an effort to better understand the aetiology of this condition, the concept of food addiction (FA) was put forward to characterize a set of problematic eating behaviours. This concept was subsequently operationalized with the development of the Yale Food Addiction Scale (YFAS), a questionnaire based on the seven substance dependence diagnostic criteria which can lead to a severity score (number of criteria endorsed) or a FA diagnostic (at least three criteria endorsed, in addition to the clinically significant distress/functional impairment criterion). The main purpose of the current research project was to further examine the concept of FA among individuals suffering from severe obesity and awaiting bariatric surgery. A « measurement and evaluation » section aimed to validate the French version of the YFAS and to investigate the role of the distress/impairment criterion in the establishment of a FA diagnostic, while a « descriptive » section aimed to compare individuals who suffer from FA from individuals who are free of FA in terms of various mechanisms and personality traits and to explore a possible risk factor in the context of DA, namely stress as reflected by the hormone cortisol. To do so, 146 individuals (34 men and 112 women) presenting a mean age of 39.8 years and a mean body mass index of 48.29 kg/m² were recruited at the Quebec Heart and Lung Institute and invited to complete questionnaires. Results show that the psychometric properties of the French YFAS were adequate (one-factor structure, excellent internal consistency, and satisfying construct validity) when used in a clinical sample, even though six problematic items had to be removed. Results also indicate that the distress/impairment criterion play a pivotal role in the establishment of a FA diagnostic, as 35% of the present sample exhibited FA symptomatology but only 16% endorsed this criterion and thus fulfilled a diagnostic. In sum, results from this first section support the idea that FA is an existing problem in bariatric context. While the validated YFAS can be used for screening, it remains important to adequately interpret data obtained with this questionnaire in order to identify individuals who would benefit from additional psychological interventions. Furthermore, results indicate that participants with FA reported more difficulties in emotion regulation, a higher tendency toward harm avoidance, and a lower self-directedness when compared with participants without FA. It was also observed that difficulties in emotion regulation is a significant mediator of the association between harm avoidance and the number of FA criteria endorsed, while reward sensitivity is a significant mediator of the association between self-directedness and the number of FA criteria endorsed. Lastly, results show no difference between participants with and without FA in terms of cortisol secretion, but allow the observation that FA is a significant moderator of the association between cortisol secretion and food cravings. Therefore, this second section highlights the fact that specific mechanisms and personality traits underlie a FA diagnostic among bariatric candidates and that two vulnerable paths can lead an individual to develop/maintain FA symptomatology, namely a path related to negative affect (high harm avoidance and great difficulties in emotion regulation) and a path related to immediate rewards (low self-directedness and heightened reward sensitivity). This second section also points to the idea that FA could influence the existing relationships between cortisol secretion and certain problematic eating behaviours, although this idea remains tentative. Altogether, the results of this thesis represent a unique source of information that can be used to better guide the prevention and treatment of problematic eating behaviours in the bariatric context, thus possibly allowing the effects of the surgical intervention to be more sustainable.

Ce mémoire décrit des travaux de laboratoire visant à produire des solutions de terres rares (TR) purifiées à partir d’échantillons de deux gisements potentiels québécois. Ces solutions purifiées visent l’alimentation d’un circuit de séparation des éléments individuels de TR par extraction par solvant, qui permet leur valorisation. Le premier échantillon est un minerai silicaté, titrant 0,8 % TR, contenant de l’allanite comme porteur principal de TR. La lixiviation directe du minerai concassé, agité dans une solution d’acide sulfurique, à un dosage de 200 kg/t, permet de faire passer plus de 80 % des TR légères en solution. Une cinétique d’ordre 1 décrit le taux de lixiviation des TR légères. Le Fe et le Th peuvent être précipités par une oxydation suivie d’une neutralisation à un pH entre 3,5 et 5, puis séparés par filtration. Le deuxième minerai contient 1,5 % TR sous forme de bastnaésite et de monazite. La gangue est composée à 90 % de carbonates devant être rejetés pour éviter une surconsommation d’acide. Après un broyage à un P₈₀ de 33 μm, une flottation directe à 50 °C, utilisant 2000 g/t d’acide hydroxamique comme collecteur permet de récupérer 88 % des TR dans un concentré à 6,2 % TR ce qui dépasse la plupart des résultats obtenus jusqu’à présent avec ce minerai. La flottation des minéraux de TR suit une cinétique d’ordre 1 alors que la gangue est entraînée mécaniquement. Une conversion des minéraux en hydroxydes dans une solution de NaOH concentré chaud rend les TR plus solubles. Le solide ainsi obtenu peut être digéré au HCl jusqu’à un pH de 3, afin de lixivier sélectivement 95 % du lanthane, laissant 99,9 % du fer dans un résidu solide. Les travaux contribuent au développement de l’expertise québécoise dans le domaine de la métallurgie et de l’analyse des TR. / This thesis documents laboratory testwork aiming to produce Rare Earth Elements (REE) purified solutions from two potential ore sources from the Québec province. These solutions would eventually feed a solvent extraction circuit to separate and produce sellable REE. The first sample is a silicate-based ore and has a grade of 0.8 % total REE contained mainly in allanite, a REE hydroxy-silicate. Direct H₂SO₄ leaching of crushed ore, at a dosage of 200 kg/t solubilises more than 80% of the light REE. The extraction rate can be described by a first-order kinetic model. Fe and Th can be selectively precipitated and separated by an oxidation-precipitation reaction at a pH between 3.5 and 5, followed by a filtration, yielding a fairly pure solution. The second tested ore sample contains 1.5 % total REE, present as bastnaesite and monazite. The gangue is 90 % carbonaceous and should be rejected to minimize the acid consumption upon leaching. After grinding at a P₈₀ of 33 μm, direct flotation at 50 °C, using 2000 g/t of hydroxamic acid as the collector yields 88 % REE recovery at a grade of 6.2 % REE. The flotation of REE follows first order kinetic model, while the gangue is largely entrained to the concentrate. A conversion of the REE minerals to hydroxides in a hot concentrated NaOH solution renders them more soluble. Leaching the solids, with HCl to a pH of 3 solubilises 95%, of the lanthanum, while 99.9 % of the iron remains in the solid residue. This work contributes to the development of a Québec-based expertise in REE metallurgy, as well as solid and liquid REE analysis.

Plusieurs études reconnaissent l’importance de l’agroforesterie dans l’amélioration de la sécurité alimentaire et de la qualité de vie des populations rurales des pays en développement. Dans une étude réalisée à Bahimba et Kanama, au Rwanda, nous avons cherché à comparer une zone recevant une aide extérieure pour son développement agroforestier et une deuxième n’en recevant pas, afin de mieux comprendre les facteurs pris en compte par les agriculteurs rwandais dans leur décision d’adopter ou non l’agroforesterie et, d’autre part, de mieux comprendre les obstacles à l’optimisation de la culture du haricot volubile. La triangulation entre les données recueillies au moyen d’entrevues semi-structurées et de groupes de discussion auprès des cultivateurs de haricots volubiles ainsi que d’entrevues avec des experts en agriculture et en agroforesterie a révélé qu’il existait peu de différences entre les deux sites en ce qui a trait aux besoins et aux préférences des cultivateurs en matière de matériel de tuteurage et de culture d’espèces ligneuses. Le niveau de connaissance et d’appréciation de l’agroforesterie semble ainsi très similaire entre les deux zones. La différence la plus significative se trouve à être l’intérêt plus marqué pour la culture de l’eucalyptus à Kanama. Devant la grande dépendance que les deux sites ont démontrée envers les interventions extérieures, les programmes de développement ruraux devraient davantage être tournés vers l’autonomisation des agriculteurs, par exemple en les formant à produire leurs propres plantules d’arbres. / Several studies have acknowledged the importance of agroforestry for the improvement of food security and the quality of life of rural populations in developing countries. The study was conducted in Bahimba and Kanama, in Rwanda, comparing a site receiving external support for agroforestry development and a second receiving none, in order to better understand the factors taken into account by Rwandan farmers in their decision to adopt or not agroforestry and, secondly, to better understand the barriers to optimization of the culture of climbing beans. Triangulation between data collected through semi-structured interviews and focus groups with climbing beans growers and interviews with experts in agriculture and agroforestry revealed that there were few differences between the two sites in relation to the needs and preferences of farmers in terms of staking materials and the culture of woody species. The level of knowledge and appreciation of agroforestry therefore seems very similar between the two areas. The most significant difference was found to be the greater interest for the cultivation of eucalyptus in Kanama. In relation to the reliance that the two sites have demonstrated towards external interventions, rural development programs should be more oriented around the empowerment of farmers, for example by training them to produce their own tree seedlings.