Titre de l'écran-titre (visionné le 25 septembre 2023) / La baie de Sept-Îles (BSI) abrite le port minéralier le plus important en Amérique du Nord, de même que quelques industries qui œuvrent dans l'extraction, la transformation et l'exportation de matière minérale. Afin de déterminer les impacts de ces activités portuaires d'importance sur les communautés de microorganismes, ainsi que des changements climatiques sur cet écosystème côtier, une combinaison du biosuivi environnemental et de l'approche paléoécologique a été utilisée dans ce projet. Grâce à la méthode de biosuivi environnemental, en analysant les échantillons d'eau de surface, les conditions de base actuelles de la BSI peuvent être déterminées, tandis qu'avec l'approche paléoécologique et l'analyse de sédiment, ce sont les variations temporelles du passé qui peuvent être déterminées. Les objectifs du projet sont d'évaluer la biomasse photosynthétique estivale dans les eaux de surface de la baie de Sept-Îles, d'explorer la diversité et la répartition des producteurs primaires dans ces eaux et d'explorer les assemblages de pigments présents dans une archive sédimentaire provenant de la BSI afin de quantifier les changements survenus depuis les 550 dernières années. Pour ce faire, les assemblages de pigments algaux et bactériens contenus dans les échantillons d'eau de surface et de sédiment ont été analysés avec la méthode de chromatographie liquide à haute performance (HPLC). Puisque chaque pigment est associé à un ou plusieurs taxons algaux ou bactériens, l'état de la communauté phytoplanctonique et benthique, ainsi que la biomasse algale de la BSI peuvent être estimés. Les résultats de ce projet de recherche nous permettent de conclure qu'il est difficile de déceler des effets des industries ou de l'achalandage maritime récent, bien qu'il semble que certains pigments soient moins abondants dans les sédiments récents que dans le passé, représentant l'ère préindustriel. Il est également difficile de distinguer les effets anthropiques directs des effets naturels liés aux changements climatiques. Pour cela, on devrait intégrer des marqueurs industriels spécifiques, tels certains métaux lourds ou particules relâchés par les industries. Ce travail contribue aux connaissances et à la compréhension de la dynamique à long-terme de l'environnement aquatique de la région de Sept-Îles. / The Bay of Sept-Iles (BSI) is home to the largest mineral port in North America, as well as a few industries involved in the extraction, processing, and export of mineral material. To determine the impacts of these important port activities and climate change on microbial communities, a combination of environmental biomonitoring and paleoecological approach was used in this project. Through the environmental biomonitoring method, by analyzing surface water samples, the current baseline conditions of the BSI can be determined, while with the paleoecological approach and sediment analysis, it is the temporal variations of the past that can be determined. The objectives of the project are to evaluate summer photosynthetic biomass in the surface waters of Sept-Iles Bay, to explore the diversity and distribution of primary producers in these waters, and to explore pigment assemblages present in a sedimentary archive from the BSI to quantify changes over the last 550 years. To do this, the assemblages of algal and bacterial pigments contained in the surface water and sediment samples were analyzed using the High-Performance Liquid Chromatography (HPLC) method. Since each pigment is associated with one or more algal or bacterial taxa, the state of the phytoplankton and benthic community, as well as the algal biomass of the BSI can be estimated. The results of this research project allow us to conclude that it is difficult to detect the effects of recent industries or maritime traffic, although it appears that some pigments are less abundant in recent sediments than in the past, representing the pre-industrial era. It is also difficult to distinguish direct anthropogenic effects from natural effects related to climate change. For this, we should integrate specific industrial markers, such as certain heavy metals or particles released by industries. This work contributes to the knowledge and understanding of the long-term dynamics of the aquatic environment of the Sept-Iles region.

La situation de l'océan Arctique a progressivement évolué entre le XXe et le XXIe siècle. D'une zone géostratégique et de tensions entre les deux blocs Est et Ouest, en passant par une période de détente et de calme après la dislocation de l'ex-URSS, cette région s'est formidablement transformée en un eldorado d'opportunités économiques qui attire l'attention des États de la région et d'ailleurs. À la suite de la guerre froide, on peut souligner le développement au sein du milieu académique d'une vision de l'Arctique en tant que région distincte dotée d'un programme politique propre. Cette conception a joué un rôle de premier plan dans l'élaboration d'initiatives, notamment par le lancement de la Stratégie de protection de l'environnement de l'Arctique (AEPS) en 1991 et la création du Conseil de l'Arctique en 1996. De toute évidence, il existe plusieurs enjeux en Arctique, mais dans le cadre de cette thèse nous nous concentrons sur le domaine halieutique, notamment sur son aspect juridique. Sans doute, la pêche devient de plus en plus importante en océan Arctique, en raison notamment de la migration massive des poissons vers les deux pôles liés au changement climatique. Conséquemment, outre les États dits « arctiques traditionnels », les États non arctiques et certaines entités étatiques (l'Union européenne) dévoilent désormais leur volonté de s'impliquer davantage dans l'exploitation des ressources naturelles de cet océan, de sa richesse halieutique entre autres. De surcroît, la montée en puissance de plusieurs nouveaux acteurs dans les relations internationales, incluant la Chine et l'Inde, et l'épanouissement de l'Union européenne comme entité étatique puissante, sont des facteurs qui font de l'Arctique une région convoitée. Ainsi, ces nouveaux acteurs étatiques ont réalisé un progrès concernant leur statut en Arctique, depuis que certains sont devenus observateurs permanents au sein du Conseil de l'Arctique et ont adhéré, en 2018, à l'Accord visant à prévenir la pêche non réglementée en haute mer dans l'océan Arctique central. Ainsi, les récents développements ont soulevé de nouvelles questions sur la dimension de cet intérêt étatique comme base de réflexion sur l'avenir des pêcheries en océan Arctique. Des facteurs tels que l'incidence du changement climatique sur la région fournissent un fil conducteur reliant de multiples opportunités. Plus précisément, nous examinerons les ambitions halieutiques de ces acteurs dans cet océan, qui coïncident avec les conséquences du changement climatique sur la région. Une attention particulière sera portée à l'interprétation du droit international de la pêche que font ces acteurs étatiques et leur respect des normes en matière de pêche. En outre, il n'existe pas pour le moment en océan Arctique de gestion unifiée des pêcheries, en particulier hauturières, mais divers systèmes normatifs. Ceci est la raison pour laquelle il convient à l'avenir de se pencher sur le cadre juridique des pêcheries arctiques à la lumière de ces nouveaux développements. Notre analyse tient compte de l'exploitation durable des ressources halieutiques de l'océan Arctique en examinant les principaux instruments juridiques internationaux existants et d'autres perspectives juridiques. Dans l'ensemble, en présentant une approche constructiviste pour la gouvernance de la pêche en océan Arctique, notre objectif est de démontrer que les acteurs étatiques concernés sont des parties prenantes dans la recherche des solutions les plus adéquates. L'étude conclut que les États et les entités étatiques non arctiques ont l'intention de jouer un rôle dynamique, en tant qu'acteurs œuvrant à la bonne gouvernance des ressources halieutiques de cet océan nouvellement exploité.

Les diatomées sont des micro-algues unicellulaires, qui jouent un rôle primordial dans l’eco-système marin. En effet, elles sont responsables de 20% de l’activité photosynthétique sur Terre, et sont à la base de la chaîne alimentaire marine, toujours plus menacée par le changement climatique. Les diatomées établissent diverses interactions microbiennes avec des organismes issus de l’ensemble de l’arbre du vivant, à travers des méchanismes complexes tels que la symbiose, le parasitisme ou la compétition. L’objectif de ma thèse a été de comprendre comment ces interactions structurent la communauté du plancton, à grande échelle spatiale. Pour ce faire, j’ai développé de nouvelles approches basées sur le jeu de données inédit de Tara Océans, une expédition mondiale qui a exploré la diversité et les fonctions des microbes marins, en récoltant plus de 40.000 échantillons à travers 210 sites autour du monde. Grâce à l’analyse de réseaux de co-occurrence microbiens, je montre d’une part que les diatomées agissent comme des « ségrégateurs répulsifs » à l’échelle globale, en particulier envers les organismes potentiellement dangeureux tels que les prédateurs et les parasites, et d’autre part que la co-occurrence des espèces ne s’explique qu’en minorité par les facteurs environnementaux. Grâce à la richesse des données Tara Océans, j’ai par ailleurs permis la charactérisation d’une interaction biotique impliquant une diatomée et un cilié hétérotrophe à l’échelle de l’eco-système, illustrant de surcroît le succès des approches dirigées par les données. Dans l’ensemble, ma thèse contribue à notre compréhension des interactions biotiques impliquant les diatomées, de l’échelle globale à la cellule unique. / Diatoms are unicellular photosynthetic microeukaryotes that play a critical role in the functioning of marine ecosystems. They are responsible for 20% of global photosynthesis on Earth and lie at the base of marine food webs, ever more threatened by climate change.Diatoms establish microbial interactions with numerous organisms across the whole tree of life, through complex mechanisms including symbiosis, parasitism and competition. The goal of my thesis was to understand how those biotic interactions structure the planktonic community at large spatial scales, by using new approaches based on the unprecedented Tara Oceans dataset, a unique and worldwide circumnavigation that collected over 40.000 samples across 210 sites to explore the diversity and functions of marine microbes. Through the analysis of microbial association networks, I show that diatoms act as repulsive segregators in the ocean, in particular towards potentially harmful organisms such as predators as well as parasites, and that species co-occurrence is driven by environmental factors in a minority of cases. By leveraging the singularity of the Tara Oceans data, I provide a comprehensive characterization of a prevalent biotic interaction between a diatom and heterotrophic ciliates at large spatial scale, illustrating the success of data-driven research. Overall, my thesis contributes to our understanding of diatom biotic interactions, from the global patterns to the single cell.