L'intensification de l'activité agricole depuis la deuxième moitié du 20e siècle, notamment l'utilisation de produits agrochimiques dans les bassins versants, a affecté la qualité des ressources d’eau douce. Des traces de produits agrochimiques, tels que les pesticides et les engrais, sont transportées par ruissellement de surface ou lixiviation, provoquant des effets directs ou indirects sur les organismes aquatiques. Se trouvant à la base des réseaux trophiques aquatiques, les micro-organismes sont des habitants indispensables dans les écosystèmes d’eau douce, où ils jouent également un rôle important pour les services écosystémiques en tant que propulseurs des cycles biogéochimiques. En faisant partie de l'écosystème, les communautés bactériennes sont susceptibles aux perturbations anthropiques croissantes qui se déroulent dans leurs milieux. Le but principal de cette thèse est d'étudier l'effet de perturbations agricoles simulées sur les bactéries d'eau douce par une approche expérimentale avec des réservoirs extérieurs (mésocosmes) et en utilisant le séquençage d’ADN à haut débit. Des mésocosmes ont été remplis de 1 000 litres d'eau provenant d'un lac bien préservé et, ensuite, ont été traités avec des pesticides largement utilisés au monde en combinaison avec des engrais. Les trois études présentées dans cette thèse explorent les réponses du bactérioplancton dans cette même expérience sous différents angles : la première (chapitre II) s'est concentrée sur les réponses écologiques des communautés bactériennes à de différentes combinaisons de produits agrochimiques; la deuxième (chapitre III) a examiné si les gènes de résistance aux antibiotiques pourraient changer le succès d'espèces soumises à une grave contamination par un herbicide et, finalement, la troisième (chapitre IV) a suivi les altérations évolutives parmi les espèces ayant des réponses écologiques similaires par rapport au traitement avec l’herbicide. En mettant l'accent sur la réaction des communautés exposées à un mélange de produits agrochimiques, le chapitre II complémente des études écotoxicologiques, qui se concentrent traditionnellement sur les réponses d'une seule espèce à des produits chimiques isolés. Les mésocosmes ont été exposés à de différentes concentrations d'un herbicide à base de glyphosate et d'un insecticide néonicotinoïde, séparés ou en combinaison, en plus d'apports faibles ou élevés en nutriments. Le séquençage des amplicons du gène de l'ARNr 16S et la prédiction des variantes de séquences ont étés faits pour étudier la diversité taxonomique, ainsi que le profilage de l'utilisation microbienne des sources de carbone pour décrire les changements de diversité fonctionnelle à travers le temps. Les résultats ont révélé que la stabilité des communautés microbiennes varie en fonction du type et de l'intensité de la perturbation. Bien que les communautés bactériennes n’aient pas réagi à l’introduction de l’insecticide ou d’engrais, elles sont modifiées de manière intensive sous des concentrations élevées de l'herbicide à base de glyphosate. Des aspects distincts de la diversité des communautés ont réagi différemment aux perturbations : alors que la composition fonctionnelle est restée stable face aux perturbations, la composition taxonomique au niveau taxonomique le plus fin a été sensible au glyphosate et résiliente aux échelles taxonomiques plus larges (c'est-à-dire, du genre au phylum). Ces résultats soulignent la complexité des réponses écologiques et fournissent des évidences de la redondance fonctionnelle concernant l'utilisation des sources de carbone dans les communautés microbiennes. Le chapitre III a testé l'hypothèse selon laquelle les gènes de résistance aux antibiotiques, en particulier les pompes d'efflux, favorisent la survie des bactéries en présence de l'herbicide à base de glyphosate. Cette hypothèse n'a été confirmée que par des études expérimentales en laboratoire avec des cultures bactériennes et plus récemment dans les microbiomes du sol. C'était donc la première fois que cette hypothèse a été testée dans un système aquatique. Au chapitre II, on a observé que l'herbicide à base de glyphosate favorisait la domination de nombreux taxons de l'embranchement des protéobactéries, dont Agrobacterium, un genre qui code pour l'enzyme cible du glyphosate appartenant à la classe des résistants. Cependant, d'autres espèces codant pour la classe de l'enzyme sensible au glyphosate étaient également favorisées, ce qui implique le rôle d'autres mécanismes de résistance. Dans le chapitre III, les analyses de métagénomes et des génomes assemblés par métagénomes ont révélé une augmentation de la fréquence de gènes de résistance aux antibiotiques après l'administration de fortes doses de l'herbicide. D’ailleurs, l'abondance relative des espèces présentes après qu’une forte dose de l'herbicide a été administrée était mieux prédite par la présence de gènes d'efflux d'antibiotiques dans leur génome que par la présence du gène codant pour l'enzyme résistante au glyphosate. Ces résultats renforcent les études récentes et contribuent aux premières évidences provenant des communautés bactériennes d'eau douce. L'objectif du chapitre IV était de vérifier si les bactéries ayant la même réponse écologique à la contamination par l'herbicide à base de glyphosate présenteraient également des réponses évolutives similaires. En plus, ce chapitre avait pour but de contribuer aux preuves expérimentales du modèle de l'écotype stable, un modèle proéminent sur l'évolution et l'origine de la diversité dans les espèces bactériennes. On a supposé que les espèces favorisées par l'herbicide subiraient des balayages sélectifs éliminant la variation génétique dans le génome, comme le prédit le modèle évolutif de l'écotype stable. Pour tester cette hypothèse, des polymorphismes nucléotidiques ont été quantifiés au sein des populations bactériennes au cours du temps dans 12 populations bien représentées dans le séquençage métagénomique qui a été fait dans le chapitre III. Contrairement à ce que l'on attendait, les populations écologiquement prospères ont montré une variété de réponses évolutives et la diversité n'a été supprimée que dans quelques-unes d'entre elles. Les résultats montrent que d'autres mécanismes évolutifs qui maintiennent la variation génétique, tels que des balayages sélectifs à l'échelle du gène plutôt qu’à l'échelle du génome, peuvent être plus souvent impliqués dans le succès des espèces qui survivent au stress anthropique. Mis ensemble, ces résultats soulignent la complexité des réponses bactériennes face à une perturbation anthropique au niveau des communautés, des populations, des gènes et des allèles. Les connaissances apportées par cette thèse peuvent améliorer les évaluations des risques de déversements accidentels en eau douce. Le changement permanent à des niveaux taxonomiques fins et la sélection croisée pour les gènes de résistance aux antibiotiques en présence de concentrations élevées d'herbicides indiquent des risques qui devraient être mieux compris par rapport à leur prédominance et les mécanismes qui les causent. D’ailleurs, la dynamique évolutive décrite ici sur une échelle de temps de courte durée fournit des données pour soutenir une importante théorie sur la différenciation et la spéciation bactériennes. / Agriculture intensification in the second half of the 20th century, particularly the use of agrochemicals within watersheds, has affected freshwater quality. Traces of agrochemicals, such as pesticides and fertilizers, reach freshwater systems through runoff or leaching, causing direct or indirect effects on aquatic organisms. Microorganisms are essential inhabitants of aquatic systems as they are at the foundation of food webs and play roles in ecosystem functioning as important drivers of biogeochemical cycles. By being part of the ecosystem, bacterial communities are subject to the increasing anthropogenic perturbations in their environment. The main objective of this thesis is to investigate the effect of simulated agricultural perturbations on freshwater bacteria through an experimental approach with outdoor tanks (mesocosms) and using high-throughput DNA sequencing. Mesocosms were filled with 1,000 L of water from a pristine freshwater lake and treated with widely used pesticides in combination with fertilizers. The three main studies in this thesis explored the bacterioplankton responses in this experiment through different angles: the first study (chapter II) focused on ecological responses to a combination of agrochemicals; the second (chapter III) explored how changes in antibiotic resistance genes could explain the ecological success of species facing severe herbicide contamination and the third study (chapter IV) tracked evolutionary changes among species with similar ecological responses to the herbicide treatment. Chapter II aimed to complement ecotoxicological studies, that traditionally focus on single species responses to individual chemicals, by focusing on communities exposed to a mixture of agrochemicals, as typically observed in nature. For that, the mesocosms were exposed to different concentrations of a glyphosate-based herbicide and a neonicotinoid insecticide, isolated or in combination, in addition to low or high nutrient inputs. Sequencing of 16S rRNA gene amplicons and inference of amplicon sequence variants were done to study taxonomic diversity, as well as profiling microbial use of carbon sources to describe functional diversity changes through time. The results revealed that the stability of microbial communities varies according to the type and intensity of the disturbance. The highest dose of the glyphosate-based herbicide was the major driver of ecological responses within bacterial communities, which were not altered by the insecticide nor by nutrient fertilization. Distinct aspects of community diversity responded differently to perturbation: while functional composition remained stable in face of disturbances, taxonomic composition was sensitive to glyphosate at the finest taxonomic level and resilient at higher taxonomic units (i.e. genus to phylum). These results highlight the complexity of ecological responses and provide evidence of functional redundancy regarding the use of carbon sources in these communities. Chapter III tested the hypothesis that antibiotic resistance genes, particularly efflux pumps, would favour bacterial survival in the presence of the glyphosate-based herbicide. This hypothesis has only been confirmed through experimental laboratory studies with bacterial cultures and more recently in soil microbiomes, it was thus the first time it was tested in an aquatic system. As observed in chapter II, glyphosate-based herbicide favoured the dominance of many taxa of the phylum Proteobacteria, including Agrobacterium, a genus that encodes the glyphosate-resistant target enzyme. However, other species encoding the glyphosate-sensitive version of the enzyme were also favoured, implying other resistance mechanisms. In chapter III, the analysis of metagenomes and metagenome-assembled genomes revealed an increased frequency of antibiotic resistance genes following high doses of the herbicide. Additionally, the relative abundance of species after a severe herbicide pulse was better predicted by the presence of antibiotic efflux genes in their genome than by the presence of the gene encoding the resistant glyphosate target enzyme. These results reinforce recent studies and contribute to the first evidence from freshwater bacterial communities. The goal of chapter IV was to test if bacteria with the same ecological response to the contamination with the glyphosate-based herbicide would also show similar evolutionary responses. Furthermore, this chapter aimed to contribute to experimental evidence to the stable ecotype model, a prominent model on the evolution and origin of diversity in bacterial species. If assumptions of the stable ecotype model were confirmed by the experiment, species favoured by the herbicide would experience selective sweeps purging genetic variation across the genome. To test this hypothesis, single nucleotide variants were quantified within bacterial populations over time in 12 populations well-represented in the metagenomic sequencing that was performed in chapter III. Differently than expected, ecologically successful populations showed a variety of evolutionary responses and diversity was purged only in a few of them. The results show that other evolutionary mechanisms that maintain genetic variation, such as gene-wide specific sweeps rather than genome-wide sweeps, may be more often involved in the success of species surviving anthropogenic stress. Together, these results highlight the complexity of bacterial responses in the face of an anthropogenic disturbance at the level of communities, populations, genes, and alleles. The knowledge provided by this thesis may improve assessments of the potential risks of accidental spills in freshwater. The permanent change at fine taxonomic levels and the cross-selection for antibiotic resistance genes in the presence of high concentrations of herbicide indicate risks that should be better understood regarding their predominance and causing mechanisms. Moreover, the evolutionary dynamics here described in a short-term time scale provide observational data to support a theoretical background on bacterial differentiation and speciation.

L’agrobiodiversité est le résultat de la domestication, de l’amélioration des caractères génétiques, de la conservation et de l’échange des semences par les agriculteurs depuis la première révolution agricole, il y a près de 10 000 ans. Toutefois, cette diversification agricole s’amenuise, s’érode. Cette érosion touche désormais les espèces végétales majeures. Plusieurs variétés de plantes cultivées sont abandonnées au profit de variétés artificialisées et uniformisées. Suivant une logique plus économique, les ressources génétiques végétales ou phytogénétiques, d’abord qualifiées de patrimoine commun de l’humanité, deviennent rapidement des biens prisés par l’industrie biotechnologique confortant les pays riches en biodiversité, mais économiquement faibles, à subordonner cette richesse au principe de la souveraineté permanente sur les ressources naturelles. Ce principe à la base du droit international a permis aux États hôtes de contrôler l’accès aux ressources biologiques sur leur territoire, mettant ainsi fin au pillage de celles-ci, mais également au libre accès pour tous à la ressource. À l’évidence, la nature hybride des ressources phytogénétiques enclenche un processus complexe d’exclusivismes et de prérogatives. D’une part, ces ressources composent la base de notre alimentation et à ce titre elles intéressent l’humanité entière, d’autre part, elles sont la matière première utilisée par les oligopoles semenciers, une double vocation qui suscite un partage antagonique à plusieurs égards. Cette thèse analyse les perspectives offertes par le droit international public afin de réconcilier ces positions au bénéfice de la sécurité alimentaire mondiale durable, et s’interroge sur le meilleur cadre juridique que le droit international puisse attribuer aux ressources phytogénétiques afin d’améliorer la circulation et la disponibilité des denrées agricoles et alimentaires. À cet effet, l’entrée en vigueur du Traité international sur les ressources phytogénétiques pour l’alimentation et l’agriculture va créer une sorte de système compromissoire conciliant dans un même souffle, l’intérêt général et l’appropriation privative au profit de la sécurité alimentaire mondiale durable : le Système multilatéral d’accès et de partage des avantages. Un dispositif ad hoc exceptionnel qui facilite l'accès à une partie négociée de ces ressources ainsi que le partage juste et équitable des avantages qui découlent de leur utilisation entre tous les usagers. Le Système multilatéral est la clé de voûte du Traité. Par le truchement de ce système, le Traité matérialise un ordre juridique raffiné et complexe qui opère une récursivité des ressources phytogénétiques vers le domaine public international, et par incidence, invite à considérer ces ressources comme des biens communs libres d’accès pour la recherche, l’amélioration et le réensemencement. Outre cette requalification, ce système ouvrira la voie à une nouvelle forme de gestion fiduciaire octroyant des droits et impliquant des responsabilités à l’égard d’un groupe d’usagers particuliers.

La production laitière au Québec se distingue des autres régions d’Amérique du Nord par son organisation autour de fermes familiales de taille relativement restreinte. Cette réalité découle d’une histoire agricole particulière, marquée par l’aménagement du territoire hérité du modèle seigneurial ainsi que par la mise en place d’une gestion de l’offre couplée à un important protectionnisme fédéral et provincial. Néanmoins, depuis la fin du XXe siècle, le secteur laitier québécois fait face au défi de la libéralisation des accords commerciaux et aux questions d’éthique environnementale et animale. Dans ce contexte, le robot de traite est présenté par ses constructeurs et les pouvoirs publics, comme un moyen de résoudre ces défis. En effet, si plusieurs études concernant cette machine indiquent que de nombreux producteurs tirent certains bénéfices en termes de résultat économique et de qualité de vie, d’autres montrent également que son implantation et ses impacts fluctuent en fonction du contexte politique et socioculturel des régions étudiées. Cette recherche vise à approfondir l’étude de cet équipement agricole en prenant en compte ses dimensions symboliques à l’échelle de la région de la Montérégie. En adoptant une approche sociographique de la technique, l’objectif est de mettre en lumière les relations sociales et les enjeux de pouvoir qui se nouent autour de l’outil. L’étude montre notamment que le robot de traite permet de valoriser un certain ethos industriel mobilisé par les producteurs en vue de la transmission familiale de la ferme ainsi que dans la lutte symbolique face aux firmes industrielles dominant le secteur laitier québécois. Le concept de capital d’enracinement est notamment proposé afin d’aborder l’expression des sentiments de fierté et de responsabilité liés aux héritages familiaux et professionnels. Il en découle des tensions entre les aspirations d’ancrage local et de mobilité des acteurs, ainsi que parmi les différentes temporalités qui se manifestent autour de l’objet, principalement entre le désir d’optimisation permanente du système de production et les obligations, morales et financières, concernant le passé et l’avenir de ces familles. / Dairy production in Quebec differs from other parts of North America by its organization around relatively small family farms. This reality results from a particular agricultural history, marked by the territorial development inherited from the seigneurial system as well as the implementation of supply management coupled with significant federal and provincial protectionism. Nevertheless, since the end of the 20th century, the Quebec dairy sector has faced the challenge of liberalizing trade agreements and questions of animal and environmental ethics. In this context, the milking robot is presented by manufacturers and public authorities as a means of solving these issues. Indeed, if several studies concerning the milking robot indicate that many producers derive certain benefits from it in terms of economic results and quality of life, others also show that its implementation and its impacts fluctuate according to the political and sociocultural context of the regions studied. This research aims to deepen the study of this agricultural equipment by considering its symbolic dimensions at the scale of the Montérégie region. By adopting a sociographic approach to the technique, the objective is to shed light on the social relations and power issues that arise around the tool. In particular, the study shows that the milking robot makes it possible to valorize a certain industrial ethos of the producers mobilized around the family transmission of the farm as well as in the symbolic struggle against the industrial firms dominating the Quebec dairy sector. The concept of rooting capital is proposed in order to address the expression of feelings of pride and responsibility related to family and professional legacies. Tensions arise between the aspirations of local anchorage and mobility of the actors, as well as among the different temporalities that manifest themselves around the object, mainly between the desire for permanent optimization of the production system and the moral and financial obligations concerning the past and the future of these families.

Véritable laboratoire régional de l'expérience coloniale romaine en Italie, le Samnium a été la cible de vagues d'interventions coloniales tout aussi nombreuses que diversifiées dans leurs formes. Sous la République, cette région montagneuse du sud de l'Italie - que les auteurs anciens et modernes ont eu tendance à présenter comme plus reculée économiquement et culturellement - a successivement été le théâtre : de la colonisation latine (IIIe siècle av. J.-C), d'un transfert massif de population (IIe siècle av. J.-C.) et des grandes entreprises coloniales gracquienne (fin IIe siècle av. J.-C), syllanienne, césarienne et triumvirale (Ier siècle av. J.-C). Encore sous l'Empire, dans un contexte politique et administratif complètement renouvelé, Auguste (27 av. J.-C-14 ap. J.-C), suivi des empereurs Néron (54-68), Vespasien (69-79), Hadrien (117-138) et Sévère Alexandre (222-235), ont réalisé des interventions coloniales dans le Samnium. Perceptibles à travers la longue durée de l'histoire coloniale régionale, la densité et la constance de la colonisation romaine du Samnium suggèrent un apport évolutif et continu du phénomène à l'évolution des structures agraires dans les milieux coloniaux. Dès la phase primitive de colonisation romaine (IIIe siècle av. J.-C.) jusqu'à la fin du Haut-Empire (IIIe siècle ap. J.-C), les autorités romaines ont procédé à une organisation et à une structuration des territoires coloniaux du Samnium, en mettant en valeur les normes et les pratiques cadastrales. Cette thèse a pour objectif de déterminer la contribution de la colonisation romaine, plus précisément des structures agraires évolutives qu'elle a implantées, à l'établissement d'une gestion des ressources naturelles dans les milieux coloniaux du Samnium d'époque républicaine et impériale (IIIe siècle av. J.-C. - IVe siècle ap. J.-C). Par la valorisation d'un riche corpus de sources littéraires, épigraphiques et archéologiques, elle propose d'établir un examen systématique des structures agraires caractéristiques des milieux coloniaux du Samnium romain, selon les trois grandes phases (implantation, normalisation, maturation) qui ont composé son évolution. En plus de suggérer l'existence d'un mode de gestion des ressources déterminé par le phénomène colonial, elle incite à concevoir que les structures agraires des milieux coloniaux ont favorisé le développement d'une dynamique particulière entre les sociétés coloniales du monde romain et leur environnement naturel.

Nos recherches sont centrées sur les transformations de l'agriculture au Burundi de 1924 à 1959. Pour traiter ce sujet, nous avons utilisé les récits de vie et de pratique en interrogeant les témoins et acteurs de ces innovations et avons exploité en plus des documents imprimés les sources archivistiques. Notre objectif était de montrer que l'administration coloniale a gommé les rationalités paysannes, exagéré l'importance des cultures obligatoires et négligé la dimension culturelle du développement. Placé sous le mandat et sous la tutelle belges, cet ancien protectorat allemand pratiquait une agriculture articulée à l'élevage. Ces pratiques qui du reste étaient complexes n'avaient pas qu'un but exclusivement économique; elles répondaient à une efficacité sociale mais elles se heurtaient à des contraintes naturelles, démographiques et sociopolitiques. La puissance coloniale belge tenta de modifier ces pratiques notamment par l'instauration du système des cultures obligatoires La justification immédiate de ces dernières avait trait à la lutte contre les famines et disettes qui étaient fréquentes dans ce pays. Les autres raisons de ces impositions, niées officiellement, visaient l'intégration du Burundi dans l'économie du marché et la fourniture des vivres aux sociétés minières qui oeuvraient dans ce pays. D'autres formes de rationalisations agricoles ont été mises en pratique mais à une échelle de petite envergure: les cultures en collaboration avec les sociétés européennes, les paysannats et les zones d'action rurale. Toutes ces innovations agricoles étaient appliquées par les autorités territoriales et "coutumières" et bénéficiaient de la légitimation par l'Eglise catholique qui a mené une intense mobilisation dans ce domaine. Les intermédiaires agricoles proprement dits usaient dans leur action de la contrainte. Ce moyen de diffusion rendit impopulaire les nouvelles méthodes et désorganisa la vie agricole et les activités quotidiennes des paysans. Ce système des impositions culturales a alimenté l'incitation monétaire et a contribué à l'introduction de nouvelles essences végétales. Néanmoins, il a marginalisé les pratiques culturales paysannes et provoqué dans certains cas des pénuries alimentaires sans parler des migrations rurales vers l'Afrique orientale britannique. Nos recherches visent à montrer qu'une politique de développement rural qui ne tiendrait pas compte de la participation paysanne ne ferait pas long feu. La contrainte et l'arbitraire ne sont en aucun cas favorables au progrès, ils contribuent au contraire au désenchantement des paysans. / Québec Université Laval, Bibliothèque 2013

Les pollinisateurs indigènes sont importants pour la production de canneberges. Ils sont pourtant menacés par les pratiques agricoles qui s'intensifient. Pour établir un plan de conservation efficace, une meilleure connaissance des facteurs intrinsèques aux exploitations est essentielle. L’objectif principal de cette étude était de déterminer la diversité et abondance des abeilles et syrphes retrouvées en cannebergières. Quinze fermes ont été échantillonnées selon la régie de culture, le type de sol et le type d’habitat naturel retrouvé près des cannebergières. Des pièges-bols disposés en transect ainsi que l’utilisation de filet entomologique ont été utilisés pour échantillonner les pollinisateurs. Au total, 135 espèces de pollinisateurs indigènes ont été capturées en 2013 et 2014. Le type de sol ainsi que l’habitat naturel influençaient les communautés de pollinisateurs, alors que la régie de culture ne les affectait pas. L’abeille Melitta americana, spécialiste du pollen de canneberge, a été capturée plus souvent dans les tourbières. / Cranberry flowers greatly benefit from insect pollination, increasing fruit production. Recently, there has been a growing interest in wild pollinators. The main objective of this study was to document the diversity and abundance of Hymenopteran and Dipteran pollinators found in cranberries grown in Quebec. A total of 15 farms were sampled. Pollinator biodiversity was compared according to crop management (organic vs. conventional), soil type (sand vs. peat) and natural habitats (meadow, forest and bog). A combination of netting and pan traps was used to sample pollinator before, during and after cranberry blooming period. A total of 135 wild pollinator species were identified in 2013 and 2014. The soil type and the natural habitat influenced the bee community, while the management type did not affect the flies nor the bees. The bee Melitta americana, a cranberry specialist, was more prevalent in bogs.

Depuis que le Règlement sur le captage des eaux souterraines du Québec (2002) a été publié, il est exigé des municipalités de procéder à l'exercice de détermination des aires d'alimentation et des périmètres de protection de leurs puits servant à l'alimentation publique dans le but de protéger la ressource en eau et d'assurer sa pérennité. Dans plusieurs municipalités du sud du Québec dont l'eau souterraine est la première source d'approvisionnement en eau, l'agriculture est un important secteur de développement économique. En conséquence, il est important d'approfondir l'état des connaissances de l'impact des pressions agricoles sur la qualité de l'eau souterraine et en particulier aux abords des ouvrages municipaux de captage d'eau. La présente recherche pose comme hypothèse générale que l'eau de consommation provenant de puits municipaux est soumise à l'influence de l'agriculture particulièrement lorsque l'agriculture se manifeste de manière intensive. Le territoire d'étude inclut sept (7) régions administratives de la province de Québec et compte environ 550 puits municipaux. Des aires d'alimentation approximatives des puits ont été générées selon une adaptation de l'approche par bassin versant à partir des modèles numériques d'élévation. Cette analyse régionale diffère des autres études du genre conduites auparavant puisqu'elle propose l'application d'une unité spatiale spécifique pour chaque puits au lieu de rayons fixes. L'information ayant trait à la vulnérabilité ainsi qu'aux pressions agricoles a été manipulée par le biais d'un système d'information géographique (SIG). Les variables générées pour la caractérisation de la vulnérabilité des aquifères à la contamination sont : l'infiltration superficielle, les caractéristiques des sols, la porosité des dépôts meubles et leur profondeur. Plusieurs variables ont été générées afin d'établir un portrait représentatif des pressions agricoles affectant les aires d'alimentation approximatives des puits. L'état de la qualité de l'eau des puits a été décrite selon deux paramètres : les concentrations de nitrates-nitrites exprimées par des seuils de 0,5 et 1 mg/ L N et l'occurrence de contamination microbiologique par les conformes totaux. Les résultats de cette étude démontrent que la qualité de l'eau des puits municipaux en regard des nitrates-nitrites et des conformes totaux est plus faible lorsque la vulnérabilité de l'eau souterraine et les pressions agricoles sont plus élevées à l'intérieur de l'aire d'alimentation. Plusieurs modèles de régression logistique ont été développés afin de prédire la probabilité que les puits municipaux, dépassent des seuils établis de contamination. Trente-sept (37) modèles de régression logistique ont été créés selon différentes façons de définir des épisodes de contamination. Les variables qui ressortent régulièrement significatives sont : la proportion des terres occupées par l'agriculture, le potentiel agricole des sols, la présence de dépôts superficiels peu profonds et finalement la combinaison de la proportion des terres agricoles et les conditions de drainage. Les modèles développés peuvent être utilisés par les gestionnaires du territoire comme outils d'aide à la décision. Par contre ils comportent des limites et pourraient être améliorés dans le futur.

Pour lutter contre la pollution issue du milieu agricole, il importe de bien la connaître et quantifier, mais surtout d’aider les agriculteurs à adopter des techniques de gestion du territoire appropriées et de bonnes pratiques agricoles. L’utilisation d’un modèle permettant de simuler l’impact des pratiques de gestion sur la qualité des eaux des cours d’eau constituerait un outil d’aide à la décision très important, notamment avec la problématique spécifique aux petits bassins versants ruraux. En effet, les petits bassins sont difficiles à modéliser, faisant souvent l’objet de peu, voire d’aucun suivi au niveau des débits et de la qualité de l’eau. Le modèle utilisé dans cette étude, qui commence à être appliqué au Québec, s’appelle Soil and Water Assessment Tool (SWAT), un modèle fortement paramétré. Mais la modélisation à l’échelle de bassin versant est entravée par beaucoup d’incertitude comme des processus inconnus du modélisateur, des processus non pris en compte par le modèle et des simplifications de processus par le modèle. Le défi est d’autant plus grand dans le cas d’une évaluation journalière de la performance du modèle: les bonnes performances journalières de SWAT avec peu de données sont rares. Or, dans un petit bassin versant où la réponse aux événements est très rapide, un pas de temps plus petit, notamment journalier, est plus adéquat pour préserver le comportement hydrologique du bassin et la variance des données et observer les effets produits sur la qualité de l’eau. Par ailleurs, la méthode de conversion des données journalières en données mensuelles ou annuelles modifie énormément le caractère des données et par conséquent les résultats d’interprétation malgré l’obtention de bonnes performances. Pour relever ce défi, la présente étude se fixe pour but d’améliorer la performance journalière en modélisation de la qualité de l’eau dans les petits bassins agricoles avec peu de données avec un modèle fortement paramétré. Ainsi, nos objectifs sont articulés autour des deux points suivants : 1) proposer une nouvelle méthodologie de calage, optimisant à la fois les débits (Q) et les charges de Matières En Suspension (MES) et du Phosphore Total (PT), sur de petits bassins versants avec peu de données, afin d’obtenir une meilleure performance journalière et 2) appliquer notre méthodologie à un petit bassin agricole avec peu de données et proposer des scénarios agricoles réalistes. La nouvelle méthodologie de modélisation proposée est issue de l’évaluation des deux approches de calage avec SWAT, uni-objective et multi-objective, ainsi que de la résolution des problèmes tout au long des calages, dont une biomasse mal représentée, une absence d’eau dans les drains, un ruissellement de surface trop élevé, un bilan de masses déséquilibré et une perte de performance des débits. Même si la performance journalière de modélisation des MES et du P total obtenue n’est pas encore optimale, elle a pu être améliorée grâce à notre méthodologie. Les résultats produits sont aussi réalistes que possible et montrent que (i) la performance du modèle dépend non seulement du choix de l’approche de calage, mais essentiellement des paramètres influents; (ii) le calage multi-objectif en considérant tous les paramètres influant sur les variables considérées est la meilleure approche pour modéliser Q, MES et PT; (iii) le changement de poids affectés aux fonctions-objectif n’a pas amélioré la performance du modèle, (iv) avec une optimisation uni-objective, une excellente performance du modèle en qualité de l’eau peut cacher une grande détérioration de la performance des débits et des composantes hydrologiques internes déséquilibrées; (v) malgré un bon pré-ajustement du bilan hydrologique annuel, le bilan de masses à l’intérieur des URH peut être complètement débalancé; (vi) et les ajustements manuels après calage de certains paramètres et la modification de certaines routines dans l’exécutable du modèle ont pu rehausser énormément la performance en qualité de l’eau. Notre nouvelle méthodologie a été appliquée sur le bassin versant Ruisseau du Portage, 21.41 km2, Québec, Canada. Par la suite, de meilleures pratiques agricoles visant l’objectif de réduction du P total dans le site étudié ont été simulées (modalités d’épandage des engrais, travail du sol, conversion de cultures…). / It is important to know and quantify diffuse pollution, and especially to help farmers to adopt best management practices. In order to control river pollution, a model simulating the fate of pollutants and identifying the best management practices can be of a great help, especially for small rural watersheds, which are increasingly polluted but rarely or not monitored. The model in this study, which begins to be used in Quebec, is the Soil and Water Assessment Tool (SWAT), a highly parameterized model. Calibration of models at the watershed scale is challenging because of the possible uncertainties that may exist in the form of process simplification, processes not accounted for by the model, and processes in the watershed that are unknown to the modeller. The challenge is even greater in the case of a daily evaluation of model performance on small agricultural watersheds with limited data. With SWAT, only few case studies have been conducted on small agricultural watersheds with limited data. The time step in water quality modelling is usually monthly or annual and good fits are rarely obtained using a daily time step, given the scarcity of data. However, a daily time step better represents the dynamics of pollutants in the river especially for the fast reacting small watersheds and provides more realistic simulation results. So, to improve daily performance in modelling water quality in small agricultural basins with limited data with a highly parameterized model, our objective is twofold: 1) to propose a methodology to obtain better daily performance in modelling flow (Q), Suspended Solids (SS) and total phosphorus (TP) in small watersheds with little data and 2) to apply the methodology to a case study for a small agricultural catchment with limited data. The proposed modelling methodology is based on the evaluation of the two calibration approaches with SWAT, single-objective and multi-objective, and the resolution of the problems encountered (misrepresented biomass, absence of water in the drains, too high surface runoff, unbalanced internal model components and a loss of performance of predicting flows). Although the daily model performance in terms of suspended solids and total P is still not optimal, it has been improved thanks to the new methodology. The results showed that (i) the model performance depends not only on the choice of calibration approach, but essentially on the selection of influential parameters; (ii) the multi-objective calibration estimating all parameters related to all measured variables at once is the best approach to model Q, TSS and TP; (iii) changing weights does not improve model performance; (iv) with a single-objective optimization, an excellent water quality modelling performance may hide a loss of performance of predicting flows and unbalanced internal model components; and (v) manual adjustments after calibration of some parameters and modifications of some software routines can greatly enhance performance in water quality. After application of the new methodology on the study area, the watershed Ruisseau du Portage, 21.41 km2, Quebec, Canada, best management practices for the purpose of reduction of TP were simulated with SWAT (fertilizer application, tillage, crop conversion).

Le Laos, pays enclavé de l’Asie du Sud-Est continentale, a subi des transformations considérables au cours des dernières décennies. Lorsque le parti communiste prend le pouvoir en 1975, le gouvernement ferme ses frontières et mise sur différentes politiques, dont la collectivisation agricole pour unifier son territoire et son peuple. Face à l’échec de ces mesures, le Nouveau mécanisme économique est adopté en 1986. Les politiques mises en place pour favoriser l’essor et le développement du pays transforment les moyens de subsistance et le paysage laotien. La population doit s’adapter aux changements, particulièrement en régions montagneuses, où des productions agricoles industrielles comme le café ou l’hévéa contribuent à réorganiser la géographie socioéconomique. Plusieurs questions émergent de ces constats. Quels sont les acteurs qui motivent l’intégration socioéconomique et territoriale des régions montagneuses et marginales ? Quels sont les objectifs poursuivis et quelles sont les stratégies adoptées pour y parvenir ? Quels sont les facteurs qui contribuent à faire varier la durée de l’adaptation à de tels changements socioéconomiques? D’où proviennent les savoirs mobilisés qui permettent aux populations touchées de s’adapter? Mieux comprendre ces processus par l’étude des politiques d’intégration socioéconomique et territoriale du pays, sur la période qui s’étend de 1981 à 2015, constitue l’objectif général de cette recherche. Elle présente l’étude de cas des districts de Bachiang Chaleunsouk et de Pathoumphone, tous deux situés sur les piedmonts et les marges du plateau des Bolovens dans la province de Champassak, au sud du pays. Les principaux résultats de cette recherche démontrent comment le développement, motivé par l’accroissement économique, engendrent de nouvelles dynamiques entre les populations, l’État et le marché. / During the past 35 years, like other countries in Southeast Asia, the Lao People’s Democratic Republic went through major changes, especially as the Pathet Lao took control over the country, becoming the official Government. Many steps were taken by the new government to build the Lao nation, such as the ‘collectivization’ program. In 1986, after the failure of previous measures, the Communist Party implemented free-market reforms in a way to increase economic growth. This was done by encouraging foreign investment and the country’s economic development. Over the last three decades, Lao citizens had to adapt to these changes; especially in mountainous areas, where agrarian changes occurred. Among them, cash crops, monocropping and plantations have modified the landscape and the socioeconomic geography of the territory. From these findings, questions emerge, such as: Who is motivating socioeconomic and territorial integration of mountainous and marginal regions to different levels? What are the goals pursued by the actors of the socioeconomic and territorial integration and which strategies are adopted? What are the factors that contribute to various paces in the rhythm of adaptation? Where do people acquire their knowledge to adapt to the changes generated by integration policies and strategies? A better understanding of the process underlying the socioeconomic regional integration of the country into the global market, from 1981 to 2015, is the general objective of this research. Based on a case study of Bachieng Chaleunsouk and Pathoumphone districts, located at the margins of the Bolaven Plateau, in Champasak region, this research demonstrates how development generates new dynamics between the people, the state and the market.

Le milieu du XIXe siècle est une époque de renouvellement des pratiques agricoles dans le monde. Le même phénomène touche l’agriculture du Bas-Canada et c’est dans cette optique de renouvellement des méthodes culturales et d’élevage que l’État intervient en faveur de la diffusion des connaissances. Ce projet de modernisation des pratiques agricoles s’inscrit dans une intervention de l’État qui va finalement se poursuivre pendant des décennies. La longue période étudiée, 1850-1950, met en lumière l’intervention de l’État et l’efficacité de son action auprès des agriculteurs de la région de Charlevoix. L’intervention de l’État a été abordée sous l’angle de la diffusion et de l’adoption des connaissances agricoles. Comme émetteur d’informations, l’État soutient un programme de communication dont l’objectif est la diffusion de connaissances agricoles et l’adoption de celles-ci par les agriculteurs. Pour atteindre ses fins, il met peu à peu en place un ensemble de moyens d’intervention destinés à rejoindre la plus grande majorité des agriculteurs dans leurs milieux. Mais, comme récepteurs des connaissances diffusées, les agriculteurs, en fonction de leur milieu social, culturel et économique, adoptent ou rejettent les propositions qui leur sont faites. Les outils de communications ont d’abord été étudiés pour leur pertinence à rejoindre ces agriculteurs. Puis, afin d’évaluer l’efficacité de l’intervention gouvernementale et la réceptivité des agriculteurs, les choix et les changements survenus dans les méthodes de culture et d’élevage ont été analysés. L’évolution de la stratégie de communication de l’État montre la complexité du processus d’adoption de connaissances nouvelles. Elle révèle que l’adoption d’une innovation est davantage qu’un simple geste technique. Les agriculteurs agissent en effet selon leur environnement. Diverses considérations ont donc joué un rôle de premier plan dans les gestes posés par les agriculteurs. Si ces derniers ont assez rapidement modifié leur choix de culture, les progrès relevés dans les méthodes de culture et d’élevage apparaissent, par contre, beaucoup plus lents, ce qui est instructif de la difficulté d’intégrer des pratiques nouvelles dans leur totalité. / Québec Université Laval, Bibliothèque 2014