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La chute de luminosité ainsi que l’augmentation saisonnière des températures sont considérées comme les principaux agents induisant la sénescence des feuilles chez les plantes éphémères printanières des forêts décidues. Cependant ces deux facteurs n’expliquent pas directement les variations interannuelles de croissance de l’organe souterrain. Nous suggérons que la longévité des feuilles des géophytes printanières serait déterminée par les conditions de stockage des sucres de réserve (taille de/durée de croissance de l'organe pérenne, vitesse de stockage) et non que la durée de vie des feuilles déterminerait la taille de l’organe pérenne. Nos résultats chez Erythronium americanum suggèrent une entrée en sénescence prématurée de la feuille aux températures élevées lorsque les plantes sont cultivées à 12/8°C ou 18/14°C ; lorsque le bulbe arrête de croître, la feuille est encore photosynthétiquement active et la concentration en nutriments élevée, signifiant une remobilisation non achevée des nutriments. L'enrichissement de l'air en CO2 augmente l'assimilation nette des plantes, mais n'accélère pas la croissance du bulbe, et donc pas l’accumulation des sucres. La force d’un puits de carbone tel que le bulbe pourrait influencer la longévité de la feuille chez les individus immatures de cette espèce. / Reduction in light intensity as well as seasonal increase in temperature are considered the main factors inducing the senescence of the leaves of deciduous forest spring ephemerals. However, these two factors cannot completely explain the interannual variations in belowground organ growth. We suggest that leaf longevity of spring geophytes is determined by carbohydrate storage conditions (size and growth duration of the perennial organ, storage duration) and not that leaf lifespan determine the size of the perennial organ. Our results on Erythronium americanum suggest that leaf senescence appears prematurely under the higher temperature regime when plants are cultivated at 12/8°C or 18/14°C; when the bulb stops to grow, the leaf is still photosynthetically active and the nutrient concentration is high, meaning their mobilisation is not achieved. CO2 air enrichment increases plant net assimilation rate but does not increase bulb growth rate, and thus does not enhance carbohydrate storage. The strength of a sink of carbon such as the bulb might influence leaf longevity in single-leaved individuals of this species.

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L’exploitation minière détériore les écosystèmes par la génération de contaminants qui affectent la diversité fonctionnelle des processus bactériens. Le mémoire suivant avait pour but de caractériser l’impact d’un gradient polymétallique sur la diversité et la structure taxonomique de communautés bactériennes lacustres d’un système de lacs dans la région de Rouyn-Noranda. Deux méthodes furent utilisées pour décrire la dynamique de la diversité et de la structure taxonomique des communautés bactériennes à partir du gène codant l’ARNr 16S : l’électrophorèse sur gel en gradient dénaturant et le séquençage de nouvelle génération 454. Les résultats ont démontré i) que l’exposition à des métaux lourds induit des changements dans la diversité et la structure taxonomique des communautés bactériennes et ii) qu’une pression de sélection similaire provoque un phénomène d’évolution parallèle chez des communautés bactériennes indépendantes. Cette étude aura ainsi permis d’apporter de nouvelles connaissances en ce qui a trait aux changements profonds que subissent les communautés bactériennes sous l’influence des métaux lourds et ce, autant d’un point de vue écologique qu’évolutif. / There are growing concerns about ecosystems being disturbed by mining activities which release heavy metals consequently exerting a strong selective pressure on the functional diversity of bacterial processes. Therefore, this thesis aimed to characterize the impact of diffuse polymetallic pollution over the taxonomic diversity and structure of lacustrine bacterial communities from sites located in the surroundings of Rouyn-Noranda. To this end, denaturing gradient gel electrophoresis and pyrosequencing of 16S rRNA sequences were used. The results showed that i) communities’ equilibrium was disturbed at both the diversity and structure levels and that ii) a similar selective pressure induced parallel evolution within independent bacterial communities. Our study therefore sheds light on the importance of analyzing bacterial communities at the taxonomic diversity and structure level to generate insights about the community changes taking places under polymetallic contaminants at both an ecological and evolutionary point of view.

Traditionnellement, les études portant sur les lacs sont basées sur des données obtenues à une fréquence mensuelle ou bimensuelle en assumant une certaine homogénéité des caractéristiques limnologiques dans le temps. Cependant, certaines études ont montré qu’à l’échelle de quelques jours, des changements importants peuvent survenir dans un lac. L’un des objectifs du mémoire était donc d’évaluer la dynamique à court terme d’un lac de dimension modeste avec une fréquence d’échantillonnage élevée (2 fois par semaine) combiné à des données obtenues en continu. À cette fin, le lac Saint-Augustin, un lac eutrophe de 0,5 km² et d’une profondeur moyenne de 3 m situé sur le territoire de la ville de Québec, a été sélectionné. Les résultats indiquent que les conditions météorologiques 24h à 48h précédant l’échantillonnage ont un grand impact sur la stabilité thermique de la colonne d’eau et que celle-ci, à son tour, provoque des effets sur plusieurs paramètres. Un deuxième volet du mémoire avait comme objectif de déterminer la cause de la floraison de cyanobactérie qui est survenue au cours de l’été 2002. Les floraisons de cyanobactéries sont un des symptômes les plus dramatiques de l’eutrophisation des lacs. Les résultats indiquent que les conditions météorologiques affectent en très peu de temps (24h) la stabilité thermique du lac et que la présence d’une séquence de conditions de mélange suivie d’une période de stratification a été vraisemblablement la cause de la floraison de l’été 2002, alors que l’absence de cette séquence à l’été 2003 a résulté en une absence de floraison. Cette étude souligne l’importance à accorder aux stratégies d’échantillonnage pour tenir compte de la dynamique à court terme et ainsi obtenir un portrait plus juste d’un lac. Elle montre aussi qu’avec le réchauffement climatique et l’augmentation de la fréquence de périodes de stratification dans les lacs qui lui est potentiellement associé, il est à anticiper que les épisodes de floraisons de cyanobactéries seront plus fréquents. Ceci est particulièrement vrai pour les lacs eutrophes, déjà prédisposés aux floraisons de cyanobactéries, ce qui plaide en faveur du contrôle de l’eutrophisation des lacs dès maintenant. / Traditionally lake studies use data obtained biweekly or monthly assuming a certain homogeneity of parameters in time. However several studies have showed that at daily scale major changes can occur. One of the main goal of this thesis was to evaluate short-term dynamics in a small lake with a high sampling frequency (twice a week) in combination with continuous data. Saint-Augustin lake, a eutrophic lake of 0,5 km2 and 3 m mean depth, has been chosen. Results show that the weather conditions 24h to 48h prior to the sampling date had great impact on the water column thermal stability that in turn affects several limnological parameters. A second aspect of the thesis was to understand the causes underlying the cyanobacterial blooms that occurred in summer 2002. Cyanobacterial blooms are one of the most striking symptoms of eutrophied lakes. Results show that weather conditions alter very quickly (24h) the thermal stability of the water column. It appears that mixing conditions immediately followed by thermal stratification are likely to be responsible for the summer 2002 blooms, and the absence of this chain of events in summer 2003 is linked with the absence of cyanobacterial bloom that year. This study stresses the importance in choosing the correct sampling strategies in order to take into account the short term dynamics and thus getting a better picture of the lake. It also shows that with global warming and enhancement of period of thermal stratification that is likely to follow, cyanobacterial blooms should be more frequent. This is particularly true for eutrophic lakes already sensitive to blooms. To limit the impact of global warming on lakes, a better control of eutrophication is needed. / Inscrit au Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures

La majorité des plantes d’ombre d’intérêt médicinal sont récoltées en milieu naturel, menaçant ainsi les populations naturelles. Cette étude visait à évaluer l'impact des trouées et des caractéristiques chimiques du sol sur l’émergence, la croissance et la production de composés actifs de quatre plantes médicinales : Actaea racemosa, Sanguinaria canadensis, Caulophyllum thalictroides et Asarum canadense. Les boutures de rhizome ont été récoltées deux années après leur plantation en érablière. Les régressions multiples ont indiqué que la croissance de trois des espèces augmente avec l’irradiance et que toutes ont davantage répondu aux éléments reliés à l’acidité plutôt qu’à la richesse du sol. Les concentrations en composés actifs des rhizomes et des racines varient peu ce qui fait que leur contenu total augmente avec la biomasse. La création de trouées et le chaulage semble donc des interventions souhaitées pour augmenter le rendement en biomasse et en composés actifs chez ces espèces.

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