L'impesanteur est un environnement qui induit un stress physiologique aux systèmes circulatoire et respiratoire. En dehors des missions spatiales, les effets physiologiques de l'impesanteur doivent être étudiés par l'entremise de modèles simulant cet environnement. Parmi ces modèles, on compte les vols paraboliques, la position inclinée de -7 degrés tête vers le bas par rapport à l'horizontale et l'immersion dans l'eau jusqu'au cou. Par contre, bien que ces modèles aient été validés, certains d'entre eux présentent des limites importantes. Par exemple, les vols paraboliques sont d'une durée d'environ 25-35 secondes ce qui permet seulement d'étudier les effets de très courte durée de l'impesanteur. L'immersion dans l'eau jusqu'au cou ne tient pas compte du gradient hydrostatique du cou à la tête. La présente étude a pour objectif de comparer la position inclinée de -7 degrés tête vers le bas par rapport à l'horizontale à l'immersion complète dans l'eau. Les variables considérées sont: le volume courant (VC), le débit ventilatoire (VE), l'intervalle RR moyen, le pNN50, le SDNN, les basses fréquences (BF) et hautes fréquences (HF) et l'équilibre sympathovagal (BF/HF). L'hypothèse expérimentale était que la variabilité du rythme cardiaque soit atténuée lors de l'immersion complète dans l'eau par rapport à celle enregistrée en position inclinée -7 degrés par rapport à l'horizontale tête vers le bas. Les résultats de la présente étude démontrent qu'il n'y a pas de différences significatives entre l'immersion complète dans l'eau et la position inclinée de -7 degrés tête vers le bas par rapport à l'horizontale à p < 0,10 lorsque l'on considère les variables énoncées ci-dessus. Ces résultats ont mené au rejet par analyse statistique de l'hypothèse expérimentale ce qui permet de conclure que l'immersion complète dans l'eau induit un stress physiologique équivalent à celui de la position inclinée de -7 degrés tête vers le bas par rapport à l'horizontale. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Immersion dans l'eau, Position inclinée, Variabilité du rythme cardiaque, Arythmie sinusale respiratoire, Impesanteur.

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

Depuis plusieurs années maintenant, les populations d'amphibiens sont en déclin, et ce, partout sur la planète. Le problème semble engendré par de multiples facteurs agissant de concert tels que le réchauffement climatique, l'augmentation des rayons ultraviolets, l'introduction d'espèces exotiques, l'augmentation des infections parasitaires et, probablement les deux plus importants, l'altération et la contamination de l'habitat. En ce qui concerne la pollution de l'habitat, la contamination d'origine agricole peut affecter grandement les amphibiens vivant à proximité de régions rurales. Avec l'avènement de l'agriculture intensive, sont en effet arrivés les nombreux pesticides que l'on retrouve maintenant dans plusieurs cours d'eau. Les contaminants d'origine agricole peuvent être la cause de nombreux problèmes de santé chez les amphibiens. Chez les grenouilles vivant à proximité de zones agricoles, des malformations sont souvent remarquées. Dès lors, une perturbation de l'homéostasie des rétinoïdes, des molécules notamment impliquées dans le développement embryonnaire, a été soupçonnée. Certaines études démontrent d'ailleurs une altération des concentrations hépatique et plasmatique de ces molécules chez des grenouilles provenant de régions fortement agricoles. Ainsi, l'objectif de la présente étude était de vérifier si les concentrations plasmatique et hépatique des rétinoïdes étaient affectés par l'agriculture chez les ouaouarons, Rana catesbeiana. Pour ce faire, des ouaouarons ont été échantillonnés au cours des étés 2007 et 2008 à différents sites du bassin versant de la rivière Yamaska sélectionnés selon un gradient d'intensité agricole. Les analyses des niveaux de rétinol hépatique, de rétinol plasmatique et d'esters de rétinol hépatiques ont toutes été réalisées en chromatographie liquide à haute performance (HPLC). Les résultats démontrent une baisse du rétinol plasmatique au site de forte intensité agricole de la rivière Noire par rapport aux sites témoins pour les mâles échantillonnés en 2007 (p = 0,0006) et en 2008 (p = 0,01). Cependant, les concentrations des rétinoïdes hépatiques chez les mâles provenant de ce site ne sont pas différentes du site témoin de Deborah Stairs. Les différences ne sont cependant pas significatives chez les femelles qui présentent de plus grandes concentrations de rétinol plasmatique que les mâles (p = 0,001 pour les deux années regroupées). Chez les mâles, la baisse du rétinol plasmatique jumelée à une concentration normale de rétinoïdes hépatiques suggère une altération du transport du rétinol pour les ouaouarons provenant du site de la rivière Noire. Le transport du rétinol étant assuré par deux protéines, la RBP (protéine de liaison au rétinol) et la TTR (transthyrétine), nous avons tenté de mesurer les niveaux de ces deux protéines dans le sang avec une méthode de HPLC par exclusion de taille. Nous avons également essayé de mesurer les taux de synthèse hépatique de ces molécules en RT-PCR. Bien que ces deux tentatives se soient avérées non concluantes, cette étude a permis de réaliser d'importants progrès en ce qui concerne la mise au point de ces deux techniques. La RBP et la TTR sont deux molécules importantes pour de nombreuses fonctions physiologiques, c'est pourquoi il apparaît essentiel de poursuivre ces travaux qui pourraient amener des avancées importantes dans le domaine de l'écotoxicologie aquatique et qui pourraient contribuer à expliquer un débalancement des rétinoïdes et un déclin des amphibiens. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Amphibiens, Rana catesbeiana, Contaminants agricoles, Rétinoïdes, Rétinol, Esters de rétinol, RBP, TTR, pesticides, écotoxicologie aquatique.

La stratification thermique, caractérisée par la présence d'une thermocline, est un facteur clé structurant les communautés de plancton dans la zone pélagique des lacs. Les changements climatiques (vents forts, orages fréquents, sécheresses intenses) et les activités anthropiques près des lacs (déforestation) pourraient occasionner un abaissement de la thermocline dans les lacs tempérés. Les effets d'un tel abaissement sur la phénologie, la biomasse totale et la taille des individus du zooplancton dans le temps ont été évalués. La thermocline d'un bassin du Lac Croche (constitué de trois bassins), Québec, Canada, a été abaissée par mélange à l'aide d'une éolienne aquatique. L'échantillonnage a eu lieu sur une année contrôle (sans manipulation) et deux années expérimentales (avec abaissement). Le protocole statistique BACI a permis d'évaluer les effets de trois traitements différents, soit l'abaissement, l'abaissement+mélange et le mélange. Au printemps, certains effets des traitements ont été discernés indirectement par le réchauffement des sédiments, mais le climat semblait avoir une grande influence sur la dynamique des communautés de crustacés. Pendant l'été, les changements de la communauté de crustacés étaient principalement influencés par la profondeur de la thermocline. De plus, la biomasse de chlorophylle et celle des crustacées ont augmenté face aux traitements pendant l'été. Tropocyclops prasinus et Bosmina longirostris étaient plus abondantes lors de l'abaissement de la thermocline pendant l'été, ce qui a réduit significativement la taille individuelle de la communauté des crustacés. Les assemblages de rotifères étaient dominés par des espèces ayant des caractéristiques pour les protéger de la prédation. Cette étude suggère qu'un abaissement de la thermocline dans les lacs tempérés pourrait mener à une augmentation des productions primaire et secondaire, mais également à une réduction des proies zooplanctoniques pour les poissons suite à un changement dans la composition et la taille individuelle de la communauté. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : abaissement de la thermocline, zooplancton, phénologie, taille individuelle, biomasse totale, structure des communautés

Malgré une surveillance constante exercée par les MNS, des noyades surviennent dans les PPAP. La thèse propose une analyse systémique et organisationnelle du risque de noyade dans ces équipements. Elle s'appuie sur une méthodologie qualitative plurielle : une analyse documentaire visant à quantifier le phénomène accidentel doublée de 9 entretiens d'experts (partie C), des observations de terrain menées dans 108 PPAP dans l'optique d'objectiver l'effectivité de la surveillance (partie D) et des entretiens semi-directifs afin de cerner les causes profondes des inadéquations : (n=27) à titre expérimental au sein d'une métropole du Grand-Ouest à l'occasion d'une mission d'expertise commanditée et (n=30) au sein de la communauté d'agglomération Caen la mer (partie E). Les résultats obtenus montrent que : 1) la production de données quantitatives sur la noyade en PPAP est entravée par un certain nombre de barrières faisant de cette question un « angle mort » de la connaissance ; 2) la surveillance exercée par les MNS est dégradée la moitié du temps d'observation et que 3) les arbitrages managériaux, la dynamique organisationnelle, mais aussi les représentations des acteurs interfèrent avec la fonction de surveillance, exerçant une influence sur sa réalisation et sa qualité. Les travaux mettent en évidence la coexistence et la redondance de boucles de rétroaction relativement efficaces mais peu coordonnées, articulées de manière contingente et inscrites dans différents registres. Aléatoire quant à son efficacité, la surveillance exercée par les MNS renvoie à une tâche difficile, fortement contrainte et de surcroît sujette à des formes plurielles d'adaptation. Ce travail montre que la gestion des risques dans ces équipements ainsi que les pratiques actuelles sont perfectibles. A ce propos, des recommandations à même d'optimiser la gestion des risques et la surveillance des bassins ont pu être formulées. Des actions préventives ont du reste été engagées (partie F) / Drownings occur in PSP (public swimming pool) despite lifeguard supervision.The thesis proposes a systemic and organizational analysis of the drowning risk in PSP based on a combined qualitative methodology : a documentary analysis aimed at quantifying the accidental phenomenon coupled with 9 expert interviews (part C), field observations conducted in 108 PSP in order to objectifying the effectiveness of supervision (part D) and semi-structured interviews to identify the root causes of mismatches : (n = 27) in experimental way for a Grand-Ouest metropolis within the framework of an expertise mission and (n = 30) within the Caen la mer community (part E). The results of the study show that : (1) the production of quantitative data on PSP drowning is hampered by several barriers that make this issue a “blind spot” of the knowledge ; 2) the supervision by lifeguard is degraded half of the observation time and 3) managerial arbitration, organizational dynamics, but also social representations of the actors interfere with the supervision function, exerting influence on its realization and quality. The work highlights the coexistence and redundancy of feedback loops that are relatively efficient but not coordinated, articulated in a contingent way and included into different registers. Monitoring by lifeguards, which is random about its effectiveness, refers to a difficult task, which is highly constrained and, moreover, subject to plural forms of adaptation. This work shows that the management of the drowning risks in these equipment and the current practices are perfectible. Moreover, recommendations were formulated to optimize risk management and pool supervision. Preventive action was also launched (Part F)

Les effluents industriels, agricoles et urbains, chargés en polluants divers, soumettent les écosystèmes marins côtiers à un risque écotoxicologique chronique. Depuis une vingtaine d'années, les effets toxiques des polluants sur le système immunitaire ont été étudiés chez tous les groupes écologiques, notamment chez les bivalves pour caractériser ce risque dans les écosystèmes aquatiques. Pour définir un cadre opérationnel de ces outils immunotoxicologiques, il a fallu d'abord étudier plusieurs questions méthodologiques. Ensuite, il convenait d'étudier l'impact des facteurs endogènes et environnementaux naturels sur le signal immunotoxique généré par un polluant. Dans le cadre d'une collaboration franco-québécoise, un suivi bisannuel, en France (Rade de Brest), chez la moule bleue, Mytilus edulis, et chez l'huître creuse, Crassostrea gigas, a permis de mettre en évidence le rôle critique du sexe et du cycle reproducteur sur les variations saisonnières des paramètres immunitaires, au détriment des paramètres naturels de la colonne d'eau. En parallèle, des séries d'expositions « in tubo » de moules bleues, au Québec, à deux saisons différentes a également mis en évidence le rôle critique du sexe et du cycle reproducteur dans la mesure du signal immunotoxique des xénobiotiques, mais surtout dans la sensibilité immunotoxique. En conclusion, cette recherche a permis de créer un cadre opérationnel d'utilisation des biomarqueurs immunotoxicologiques, pour l'évaluation du risque chimique dans les milieux marins côtiers. Mais ils ont également démontré l'importance capitale des facteurs confondants étudiés pour évaluer, au plus juste, le danger des substances chimiques.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Le méthylmercure (MeHg) est connu pour être neurotoxique pour l'humain. La voie principale d'exposition est la consommation de poisson, plus particulièrement des espèces au sommet de la chaîne alimentaire, suivant le principe de bioaccumulation et de bioamplification. La région de l'Abitibi-Témiscamingue regorge de lacs (environ 20 000). On peut diviser les pêcheurs en trois groupes distincts ayant un rapport différent face à la pêche et à la consommation de poisson, et donc à l'exposition au MeHg (pêcheurs sportifs, pêcheurs urbains et pêcheurs autochtones). Certaines espèces parmi les plus prisées comme les dorés et les brochets sont également parmi les espèces affichant les plus hauts niveaux de MeHg dans leurs chairs. Encore à ce jour, nous ne sommes pas en mesure de dresser le portrait régional de la contamination de la ressource halieutique à l'échelle de la région à l'étude ni les risques à la santé des populations consommatrices de poissons qui en découlent. Nous avons donc tenté de modéliser la présence de MeHg dans les brochets et les dorés pour les lacs potentiellement fréquentés par les populations pour y pratiquer leurs activités de pêche. Ne sélectionnant que les lacs accessibles à chacun des trois groupes d'utilisateurs, nous avons réduit de 20 000 à 189 le nombre de lacs à étudier. Nous avons analysé, à l'aide d'outils des systèmes d'information géographique et de traitements statistiques, les variables spatiales étants connues pour jouer un rôle dans le cycle biogéochimique du Hg en milieu boréal. Parmi les quelques 50 variables analysées, nous avons construit un modèle pour chacune des deux espèces de poissons. Les brochets répondent à 75% à un modèle à trois variables: l'ordre des lacs, le pourcentage de la surface du bassin versant arborant des pentes faibles (entre 2 et 6 pourcents) et le pourcentage du bassin versant constitué de forêt mature. Pour les dorés, nous avons dû diviser les lacs en trois catégories répondant différement à l'accumulation du Hg dans la chair des poissons soit: les lacs ayant des mines ou des sites de résidus miniers à moins de 1 km du plan d'eau, les lacs étants situés sur la plaine argileuse (plus de 50% du bassin versant constitué de dépôts de surface argileux) et les lacs situés en-dehors de la plaine argileuse (moins de 50% du bassin versant constitué de dépôts de surface argileux). Pour chacun de ces groupes de lacs, nous avons ensuite pu modéliser la présence de Hg dans les dorés en n'utilisant qu'une seule variable (expliquant environ 60% du Hg) soit le pourcentage du bassin versant recouvert par des tourbières. Avec ces résultats, nous avons produit une série de cartes renseignant sur l'état régional de la contamination répondant aux besoins de chacun des trois groupes de pêcheurs pour chacune des deux espèces de poissons.

La faune associée aux nodules polymétalliques demeure toujours méconnue même si les communautés associées à ce substrat dur sont répandues dans les grands fonds marins. L'exploitation des nodules, pour être rentable économiquement, devra être réalisée à grande échelle et par conséquent, produira un impact considérable sur la faune qui y est associée. Ce projet de mémoire porte sur l'analyse de la distribution spatiale de la faune associée aux nodules polymétalliques en fonction des facteurs environnementaux (courants près du fond, chimie de l'eau, substrat «nodule» et production primaire de surface) en milieu marin profond dans la zone Clarion-Clipperton située entre 7°N et 18°N de latitude et entre 157°W et 118°W de longitude. Trois échelles spatiales sont considérées pour cette étude: l'échelle régionale (latitude) représentant les deux zones explorées, soit la zone est située à 14°N, 130°W et la zone ouest située à 9°N, 150°W, l'échelle locale représentée par quatre types de faciès géologiques différents et la micro-échelle (le nodule). Afin d'analyser la distribution spatiale de la faune à l'échelle régionale et locale, la faune associée à 235 nodules, échantillonnés à l'aide d'un carottier USNEL ou du submersible français Nautile, a été examinée. Les nodules des faciès B et C échantillonnés à l'aide du submersible étaient plus gros que ceux récoltés avec le carottier. Néanmoins, ces différences de taille attribuées à la méthode d'échantillonnage sont très petites et ne contribuent pas à expliquer les différences de faune observées. 90 taxons associés à la surface des nodules ont été décrits: 73 protozoaires et 17 métazoaires. La faune recouvrait en moyenne 3% de la surface du nodule et ce, jusqu'à un maximum de 18%. La richesse des espèces augmentait avec la surface du nodule et ce, à l'échelle régionale et locale. Il n'y avait pas de relation entre le pourcentage de couverture et la surface estimée du nodule. Quelques différences statistiques entre les faciès ont été observées dans la distribution des espèces mais les faciès ne semblent expliquer qu'une petite portion de la variance totale. Enfin, la production primaire de surface est l'unique facteur environnemental considéré variable à l'échelle régionale, la zone est recevant un flux plus élevé de matière organique particulaire. Ceci pourrait contribuer à expliquer la plus grande richesse des espèces ainsi que le plus grand pourcentage de couverture par la faune observés dans la zone est. L'étude à la micro-échelle a montré que l'hétérogénéité des habitats, créée par les mamelons, ainsi que la texture de la surface des nodules pourraient influencer la distribution spatiale de la faune associée aux nodules. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Nodules polymétalliques, Faune associée aux nodules, Foraminifères agglutinants, Distribution spatiale, Facteurs environnementaux, Impacts environnementaux.

Grâce à la forte association entre la nage et l'utilisation d'habitat chez les poissons, la morphologie influence davantage le mouvement comparativement à d'autres groupes d'organisme. Toutefois, malgré le nombre grandissant d'études qui explorent le comportement de déplacement chez les poissons et la morphologie individuelle, cette étude est la première, à notre connaissance, qui relie ces deux aspects du phénotype. Nous avons suivi le déplacement d'une communauté de poissons d'une rivière de la région des Laurentides (QC, Canada) durant 16 semaines à l'aide d'étiquettes à transpondeurs passifs intégrés (PIT tags). Sur une distance de 1 km, différentes sections correspondant à différents microhabitats (rapides, fosses, coulées) ont été visitées chaque semaine afin de tracer le parcours hebdomadaire de chaque individu marqué de plusieurs espèces de poissons. L'hétérogénéité d'habitat que l'on observe en rivières permet l'évaluation du lien entre l'adaptation aux conditions locales, la variation phénotypique au niveau interindividuelle ainsi que le comportement de déplacement. Les fluctuations temporelles de température et de niveau d'eau ont aussi été mesurées sur une base horaire grâce à l'emploi d'enregistreurs de donnés placés le long du tronçon de la rivière. Les populations observées ont toutes présenté une diversité de comportement de déplacement, soit stationnaires, mobiles ou émigrant. Malgré les grandes fluctuations environnementales durant l'été, seulement une petite partie des individus marqués se sont déplacés, ce qui suggère que la dynamique environnementale n'agit pas en tant que déclencheur au mouvement. De plus, toutes les espèces ont présenté des différences morphologiques selon leur préférence d'habitat et le type de comportement de déplacement adopté. Selon ce dernier facteur, les différences étaient constantes puisque les individus provenant de différentes espèces convergeaient à travers plusieurs aspects de leur morphologie. Nos résultats supportent l'hypothèse de l'hétérogénéité de la population, qui attribue la présence de deux sous-groupes phénotypiquement distincts à l'intérieur d'une population. Les futures recherches devront se consacrer à comprendre comment ce polymorphisme est maintenu au sein des populations et son implication à l'évolution et à la coexistence des espèces. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Communautés de poissons, mouvement, morphologie, comportement de déplacement, individu, PIT tags, dynamique de l'habitat, ruisseaux.