Nous avons exploré dans la présente étude la diversité de la flore fermentaire indigène libanaise de Saccharomyces cerevisiae en collectant des échantillons de moûts de raisins en cours de fermentations naturelles de diverses localités dispersées sur le territoire libanais. Une grande diversité moléculaire de la flore libanaise a été mise en évidence, que ce soit entre différentes localités géographiques, au sein des caves ou au sein des fermentations naturelles. En dépit de cette diversité, plusieurs cas de dominance et de pérennité de souches ont été observés dans les caves vinicoles où les fermentations semblent être conduites par des lignées de souches apparentées. Une telle parenté a aussi été observée dans des zones géographiques restreintes, mais plus la zone s'élargissait moins apparente était la parenté entre souches. La flore libanaise, en dépit de sa diversité, pourrait être dotée d'une certaine spécificité en comparaison aux autres flores vinicoles. L'influence du milieu de fermentation sur la parenté des isolats semble en outre plus importante que l'effet géographique. Nous avons aussi évalué les méthodes moléculaires utilisées pour l'exploration de la diversité ; deux méthodes déjà mises au point auparavant (amplifications de séquences entre deux éléments delta et de loci microsatellites) et une nouvelle méthode que nous avons testé, le MLST. Les deux premières méthodes se sont avérées très utiles pour le typage vu la grande variabilité de leurs marqueurs et par conséquent leur grande capacité de discrimination. Par contre le schéma MLST a montré une capacité de discrimination inférieure à celle des deux autres méthodes. Il pourrait néanmoins être amélioré par l'utilisation de loci plus variables. Mais contrairement aux deux autres méthodes, le MLST est apparu plus utile pour l'inférence des relations phylogéniques, particulièrement pour les souches peu apparentées. La diversité phénotypique accompagnant la diversité moléculaire a été examinée elle aussi en vue d'une potentielle sélection de souches et pour envisager son éventuelle congruence avec la diversité moléculaire. Les souches étudiées de S. cerevisiae ont présenté des capacités fermentaires différentes ce qui pourrait être exploité pour pousser la sélection entamée dans cette étude en vue de futures utilisations oenologiques, notamment dans l'industrie vinicole libanaise. La diversité phénotypique qui a accompagné la diversité moléculaire a montré une certaine congruence avec elle. Cette congruence a été particulièrement reliée à la production élevée d'acétaldéhyde de certains profils moléculaires et elle pourrait éventuellement aider à prédire la production d'acétaldéhyde pour certaines souches.

Il est maintenant établi que les changements anthropiques d'utilisation des terres (déforestation, irrigation, agriculture ...), les modifications de la biodiversité et les changements climatiques sont autant de facteurs qui, seuls ou en combinaison, sont à la base de modifications de l'équilibre des écosystèmes qui peuvent contrôler l'émergence de maladies infectieuses dans les populations animales et humaines, et leur patterns de transmission. De plus, bien que le niveau mondial d'émission de certains polluants ait baissé depuis quelques années suite aux législations mises en place, les contaminants chimiques de nature (éléments traces métalliques, polluants organiques persistants, radionucléides, polluants dits émergents tels que les nanoparticules ...) et d'origine (industrie, agriculture, production et utilisation de l'énergie ...) diverses sont encore largement introduits dans les écosystèmes. Les travaux présentés sont le fruit d'une approche systémique, écologique et éco-épidémiologique de la transmission de contaminants biologiques et chimiques dans les réseaux trophiques et des mécanismes écologiques qui y président. Ma contribution a consisté à documenter, à des niveaux de perception spatiaux allant de la région à la parcelle, dans l'Est de la France et en Chine, les interactions entre paysage et structure et dynamique des communautés de micromammifères, la réponse alimentaire des prédateurs aux variations de disponibilité de la ressource alimentaire (les micromammifères en l'occurrence), et les conséquences de ces facteurs, ainsi que d'autres facteurs liés à certains traits d'histoire de vie des hôtes, dans les mécanismes de transmission du parasite Echinococcus multilocularis. La seconde problématique sur laquelle j'ai plus récemment développé des recherches consiste à comprendre les mécanismes qui modulent l'exposition des micromammifères aux éléments trace métalliques (ETM) par voie trophique, notamment à travers l'analyse des variations spatiales et temporelles de régime alimentaire, dans des anciens sites industriels contaminés à l'arsenic (Sud de la France), au plomb et au cadmium (Nord de la France). Ces résultats illustrent : * L'existence d'au moins deux mécanismes de contrôle du niveau de transmission d'E. multilocularis chez le renard, l'un guidé principalement par les variations de densité des hôtes intermédiaires et l'autre par les variations de densité de l'hôte définitif. * L'importance de considérer la non-linéarité dans les mécanismes de transmission d'E. multilocularis, et le découplage entre patterns de réponse alimentaire et de réponse parasitaire chez le prédateur-hôte (ici le renard). * L'importance du contexte paysager dans la dynamique du cycle parasitaire d'E. multilocularis. * La variabilité liée au contexte paysager, à la saison et à la dimension spatiale dans l'exposition des micromammifères aux ETM par voie trophique. * La très grande puissance et capacité de discrimination taxonomique de la technique moléculaire de metabarcoding dans l'analyse du régime alimentaire de micromammifères, ouvrant la voie au test d'hypothèses écologiques innovantes.

L'aménagement forestier durable et la conservation de la biodiversité sont des priorités en matière d'aménagement au Québec. Cette étude visait à évaluer des coupes partielles réalisées dans la zone d'aménagement écosystémique du projet Triade en Haute Mauricie. Nous avons mesuré la richesse spécifique, l'abondance, la composition de carabes (Carabidae : Coleoptera), une famille de coléoptère reconnue pour sa sensibilité aux perturbations dans les habitats forestiers et la masse moyenne de deux espèces de carabe, et ce, dans deux coupes partielles; la coupe progressive d'ensemencement (50 % de rétention) et la coupe multicohorte (60-70 % de rétention) comparativement à des coupes totales et à des témoins de forêts non coupées. Les traitements de coupe en général ont affecté ponctuellement les assemblages de carabes surtout en ce qui a trait à l'abondance et aux patrons de distribution des abondances des espèces dominantes bien que ces effets étaient beaucoup plus prononcés dans les coupes totales. L'abondance des carabes a été réduite significativement par les opérations forestières. La richesse spécifique dans les coupes partielles était similaire à celle de sites non coupés contrairement à celle dans les coupes totales qui était plus élevée. La distribution des abondances des espèces dominantes par rapport à leurs congénères était homogénéisée dans les traitements de coupe, mais dans une moindre mesure dans les coupes partielles. Les patrons de distribution des abondances des espèces dominantes semblaient se reformer la deuxième année de prise de données dans les coupes partielles. L'abondance était plus élevée dans le corridor de passage de la machinerie que dans les autres bandes (coupée partiellement et non coupée) dans les coupes partielles. Afin d'établir si les conditions du milieu ou les ressources présentes dans le milieu sont responsables des changements dans la composition des carabes suite à une coupe forestière, nous avons mesuré la masse corporelle de deux espèces de carabes dominants (Pterostichus pensylvanicus et P. coracinus) qui illustre leur taux d'alimentation et donc, la disponibilité des ressources alimentaires. Le traitement sylvicole n'avait pas d'effets significatifs sur la masse corporelle moyenne pour P. pensylvanicus. Bien que la masse ait été significativement plus élevée dans la coupe totale que dans le témoin pour P. coracinus, cette différence est relativement faible et a peu de chances de compenser pour la perte d'individus survenue dans ce traitement. À la lumière de nos résultats, on peut rejeter l'hypothèse selon laquelle la masse moyenne des individus a une relation positive avec le niveau de rétention des traitements sylvicoles. En somme, bien que les deux coupes partielles étudiées aient des effets similaires à court terme, nous nous attendons à ce que la coupe multicohorte soit un meilleur traitement puisqu'à long terme, elle maintient un niveau de rétention d'arbres élevé sur une plus longue période. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : conservation de la biodiversité, aménagement forestier, coupes partielles, carabidae, masse sèche, coupe par bandes, filtre brut

La dendrochronologie a été utilisée pour reconstruire les épidémies de la tordeuse des bourgeons de l'épinette (Choristoneura fumiferana (Clem.)) dans 16 peuplements âgés de la forêt boréale du nord-ouest québécois. Épidémiques ont pu être déduites à partir de sept périodes prolongées de réduction de la croissance radiale chez Abies balsamea (L.) Mill. and Picea glauca (Moench) Voss: 1801-1813, 1823-1838, 1851-1867. L'estimation du temps de retour des épidémies était de 28-30 ans alors que la durée des épidémies était de 12-15 ans. La plus sévère épidémie observée depuis les 200 dernières années (1923-1934) a été associée aux températures élevées d'hiver, aux périodes humides prolongées et à l'abondance des Abies balsamea matures. Vingt-huit peuplements dominés par des sapins baumiers ont été échantillonnés pour déterminer l'influence de la composition du paysage et des caractéristiques locales sur la sévérité des diminutions de croissance radiale causées par la dernière épidémie de TBE dans le nord-ouest du Québec (1971-1985). Les peuplements ont été classifiés en trois groupes distincts selon que les effets de l'épidémie sur la croissance y étaient légers, modérés ou sévères, avec des diminutions de croissance moyennes de 24 %, 44 % et 61 % respectivement. Les épidémies furent plus sévères dans les peuplements où les hôtes ont été abondants et où le pourcentage des peuplements feuillus dans le paysage forestier a été plus faible. Les résultats de cette étude soulignent la nécessité de considérer le contexte spatial des peuplements pour évaluer leur vulnérabilité aux épidémies de TBE. Dans ces peuplements sensibles aux épidémies, les patrons de mortalité des sapins suite à la dernière épidémie ont été étudiés en relation avec l'abondance de feuillus dans le paysage. Le pourcentage de sapins morts diminue significativement (p<0,05) dans les peuplements à forte présence de feuillus à proximité. Alors que les gros sapins (> 20 cm) ont tous le même risque de mourir durant les épidémies, les plus petits sont dans 20% des cas moins susceptibles de mourir dans des peuplements entourés par des forêts feuillues. Les patrons temporels de mortalité des arbres varient également selon la présence de feuillus dans le paysage. Alors que la plupart des sapins ont été tués en 1984 dans les paysages contenant moins de 50% de feuillus, les peuplements entourés de plus de feuillus ont connu aussi de la mortalité mais sur une plus longue période. La variabilité des patrons de mortalité du sapin baumier qui a été observée est susceptible d'entraîner des trouées dans la forêt pouvant varier considérablement quant à leurs tailles et taux de formation, ceci pouvant avoir d'importantes implications dans les patrons de succession de la forêt suivant des épidémies de TBE. À ce sujet, quatre voies de succession potentielle sont proposées. La variation dans la réduction de la croissance radiale des sapins lors de la dernière épidémie de TBE au Nouveau-Brunswick a été examinée en relation avec l'abondance des peuplements dominés par des feuillus dans la mosaïque forestière, l'historique des pulvérisations d'insecticides ainsi que la topographie. L'abondance des peuplements feuillus dans la mosaïque forestière a expliqué 12% à 33% de la variation dans la diminution de la croissance entraînée par la TBE. Les différences dans la diminution de la croissance entre les peuplements étaient plus marquées au cours des années initiales de l'épidémie (1972-1980), particulièrement en 1976 alors que les réductions moyennes furent autour de 40% dans les peuplements composés de moins de 50% de feuillus et de 20% dans les peuplements composés de plus de 50% de feuillus. Les relations entre la variation dans la réduction de croissance entre les peuplements et la topographie ou l'historique des pulvérisations d'insecticides étaient moins constantes que celles avec l'abondance de feuillus dans la mosaïque forestière. Nos résultats laissent croire qu'augmenter l'abondance d'arbres feuillus dans le paysage forestier pourrait contribuer à réduire l'impact des épidémies de TBE sur les espèces résineuses commerciales. Le Système d'Aide à la Décision concernant la tordeuse des bourgeons de l'épinette (SAD TBE) a été utilisé pour estimer les volumes de bois qui seraient perdus suite à une autre épidémie à la Forêt d'enseignement et de recherche du Lac Duparquet dans le nord-ouest du Québec. Les pertes de sapins et d'épinettes estimées ont varié de 0 à 92000 m³ pour tous les scénarios d'épidémies modérées et de 80000 à 148 000 m³ pour des scénarios d'épidémies sévères. Dans le premier cas, les variations dans les pertes estimées pourraient refléter des différences régionales dans la sévérité de la défoliation bien que cette tendance puisse être masquée par les types de données desquelles les modèles de prédiction ont été dérivés. Par ailleurs, les pertes prédites par les scénarios d'épidémies sévères ont différé sensiblement lorsque l'effet de la présence des feuillus dans les forêts sur les patrons de défoliation a été pris en considération. Les pertes estimées étaient de 17% moins importantes quand les modèles de défoliation tenaient compte de l'abondance des feuillus dans le paysage entourant le peuplement et de 46 % quand les modèles tenaient compte à la fois de l'abondance des feuillus dans les peuplements à l'étude de même que dans ceux les entourant. Les résultats de la présente thèse ont permis d'enrichir les connaissances fondamentales concernant les épidémies de TBE, une perturbation naturelle et importante des forêts boréales et mixtes de l'est du Canada. Ces informations constituent une base de laquelle on pourrait mieux prédire les impacts des épidémies de TBE à venir et offrent des solutions de gestion pour minimiser leurs effets socio-économiques. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Tordeuse des bourgeons de l'épinette (Choristoneura fumiferana), Sapin baumier (Abies balsamea), Les impacts des épidémies d'insectes, Dendrochronologie, Biodiversité et le paysage forestier, Le Système d'Aide à la Décision concernant la tordeuse des bourgeons de l'épinette.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

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

Les dinoflagellés forment un groupe complexe de protistes avec une grande diversité de morphologies, physiologies, et cycles de vies qui leur confèrent une forte capacité d'adaptation à l'ensemble des milieux (marins et dulçaquicoles) et habitats (pélagiques et benthiques) aquatiques rendant difficile l¿étude de leur diversité et de leur écologie. L'objectif de cette thèse a été la recherche de patrons globaux de biodiversité et de structuration des communautés de dinoflagellés pélagiques marins à l'échelle planétaire. Un protocole d'échantillonnage morphogénétique, couvrant la totalité de leur spectre de taille et une partie importante de leurs variabilités spatio-temporelles, a été développé (Tara-Oceans). Divers outils d'acquisition automatique à haut débit des données ont été testés. La diversité, l'abondance relative et la distribution géographique des espèces du genre Neoceratium ont été évaluées en mer Méditerranée par FlowCAM. Une étude de la structuration de la biodiversité a été réalisée par metabarcoding de l¿ADNr 18S (fragment V9). La construction d'une base de séquences ADNr de référence (DinR2) a permis l¿assignation taxonomique des metabarcodes environnementaux. L¿approche par metabarcode révèle une diversité remarquable et insoupçonnée des pico-dinoflagellés (<5µm) et que, indépendamment de l'écosystème étudié et de la période d'échantillonnage, l¿abondance des différents ordres dépend essentiellement de la taille (pico-, nano-, micro-, et meso-plancton). La structuration des communautés de dinoflagellés de différentes fractions de tailles de la zone photique a été confrontée à certains facteurs environnementaux ouvrant des pistes de recherche prometteuses

Les pratiques artistiques, notamment depuis l'époque des Grandes Découvertes, ont été en liaison étroite avec les avancées scientifiques et technologiques. Les richesses naturelles qui s'offraient aux explorateurs furent l'origine d'une tradition des représentations naturalistes, sans cesse renouvelée par la description de nouvelles espèces animales et végétales. Or, au XXIe siècle, l'humanité est contemporaine d'une baisse sans précédent de la diversité biologique mondiale, dont elle est l'observatrice mais aussi la responsable. La biodiversité est une notion qui prend actuellement toute son importance dans un contexte d'inquiétude face aux problèmes environnementaux en éveillant des volontés écologiques, notamment dans les milieux artistiques. Cette recherche propose deux visions complémentaires : celle qui suppose que la diversité biologique porte en elle une manifestation artistique, et celle qui évoque une forme d'art dont la source est la biodiversité. L'ensemble de ces investigations est soutenu et alimenté par une pratique de plasticien naturaliste développée depuis une dizaine d'années. Des illustrations botaniques aux représentations multimédia, des descriptions zoologiques aux démarches conceptuelles de l'art écologique, des cabinets de curiosité aux créations biotechnologiques, les liens entre les pratiques passées et contemporaine sont la source d'une étude hybride, entre arts plastiques et sciences du vivant.

Pour répondre aux enjeux énergétiques et écologiques actuels, les pouvoirs publics prévoient une forte augmentation des prélèvements de bois à l'horizon 2020. Cependant, très peu d'études en milieu tempéré établissent clairement un lien entre les changements sylvicoles associés et la préservation de la biodiversité. L'enjeu de cette thèse est d'améliorer les connaissances sur lesquelles fonder des outils de conservation pertinents et favorables à la biodiversité, en adoptant les coléoptères saproxyliques comme modèle biologique. Le volume de bois mort a souvent été retenu comme un indicateur de gestion durable des forêts. Au travers d'une méta-analyse, nous avons cherché à appréhender son importance et ses limites en tant qu'indicateur de biodiversité. Nous montrons que toute augmentation du volume de bois mort est favorable à la biodiversité. Nous avons ensuite testé l'effet de la qualité de différents types de rémanents (essence, diamètre et stade de décomposition) sur la biodiversité afin d'identifier les principaux facteurs déterminant la composition des assemblages. Nos résultats montrent que les variables à l'échelle de la pièce de bois mort jouent un rôle important pour la biodiversité. Enfin, nous avons étudié la valeur écologique de zones abandonnées par la sylviculture(taillis-sous-futaie abandonnés depuis plus de 60 ans), et l'impact du raccourcissement ou de l'allongement de la durée de rotation en futaie régulière de chêne. Nous avons ainsi montré que les zones vieillies hébergent une plus grande biodiversité et que la diminution des rotations sylvicoles pourrait avoir un impact négatif. Par conséquent, la préservation des zones vieillissantes permettrait de favoriser la conservation de la biodiversité saproxylique.Cette étude est la première du genre en milieu tempéré. Malgré les résultats obtenus, de multiples questions se posent encore et de nombreux facteurs sont encore à étudier.

La surexploitation, la destruction et la dégradation d'habitats, l'invasion des espèces exotiques, et la modification du régime hydrologique des cours d'eau menacent la biodiversité et les avantages qui y sont liés un peu partout dans le monde. Dans les pays en développement, la dégradation de l'environnement est exacerbée par la pauvreté, une forte croissance démographique ainsi que certaines politiques de développement. Cela se traduit par des pertes de biodiversité particulièrement dans les bassins fluviaux comme ceux d'Afrique de l'Ouest. La nécessité de conserver les écosystèmes et les autres éléments de la biodiversité fluviale suggère une évaluation des pratiques anthropiques liées aux ouvrages structurants que sont les barrages. En effet, ces derniers modifient complètement la dynamique d'un bassin et entraînent souvent des conflits d'usage selon les modèles techniques d'aménagement adoptés. Cette étude démontre la possibilité de mieux planifier les actions de développement en s'appuyant sur un dispositif d'évaluation environnementale stratégique et l'application de méthodes d'aide multicritère à la décision dans un contexte multi acteurs. Il s'agit d'intégrer et de tenir compte des intérêts et valeurs de toutes les parties prenantes à la gestion de la biodiversité. Pour ce faire, l'étude s'appuie sur une étude de cas, celle du Programme « Kandadji » au Niger, pour simuler une approche méthodologique en trois (3) phases à savoir la structuration du problème d'évaluation, le développement du modèle d'évaluation (grille d'analyse) et l'élaboration des recommandations. Les approches PROMETHEE et GAIA qui font partie des méthodes de surclassement, l'une des trois approches multicritères, ont été privilégiées et mises en œuvre avec le logiciel D-Sight pour l'agrégation de synthèse. Le processus a permis d'identifier quatre (4) types de préoccupations correspondant à autant de catégories (reliées aux dimensions du développement durable) pour les sept (7) enjeux retenus. En outre, quatre options d'aménagement ont été identifiées puis évaluées à partir de neuf (9) critères et indicateurs de mesure. Les résultats du classement suggèrent une adhésion des seize (16) parties prenantes, à la préservation de la biodiversité sans exclure son utilisation durable dans un cadre de gouvernance participative. Ainsi, l'option de compromis est celle qui minimise les superficies emblavées permettant ainsi de réduire les répercussions sur la biodiversité. Ainsi, l'application des méthodes multicritères dans un contexte multi-acteurs et suivant une logique contributive, est pertinente pour traiter de problèmes de conservation de la biodiversité. Elle permet d'aboutir à une meilleure décision en encadrant et favorisant l'intégration du savoir social et les valeurs des acteurs par l'instauration d'un climat de transparence et de responsabilisation pour la prise de décision. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Biodiversité, bassins fluviaux, barrages, évaluation environnementale stratégique, aide multicritère à la décision.