Le nord-ouest du golfe du Saint-Laurent est un écosystème qui a été fortement affecté par les pêches commerciales et les conditions climatiques au cours des dernières décennies du XXe siècle. Celui-ci est considéré comme un écosystème à contrôle descendant « top down » où la densité des proies est contrôlée par l'abondance des prédateurs. En réponse à l'effondrement de plusieurs stocks de grands poissons piscivores dans cette région au début des années 1990, une augmentation des espèces fourrages aurait dû être observée. Cependant, une étude récente de la communauté d'ichtyoplancton suggère que l'abondance de lançons (lançon d'Amérique ou lançon du Nord, Ammodytes spp.) est restée stable alors que les abondances de stichée arctique {Stichaeus punctatus) et de lompénie-serpent {Lumpenus lumpretaeformis) ont augmenté de façon significative. Dans le but d'expliquer ces observations, la composante alimentaire du stade larvaire de ces trois espèces a été analysée, puisque celle-ci est reconnue jouer un rôle primordial pour la survie et le recrutement des espèces de poissons marins. L'objectif de la présente étude était donc de caractériser la communauté zooplanctonique, l'alimentation des trois espèces d'ichtyoplancton et de déterminer la superposition de leurs niches alimentaires respectives. Pour ce faire, 34 stations situées dans le nord-ouest du golfe du Saint-Laurent ont été échantillonnées au mois de mai 2008 pour récolter le zooplancton et les données physicochimiques associées. Afin de comparer la niche alimentaire, les contenus des tubes digestifs des larves de lançons, stichées arctiques et lompénie-serpents ont été analysés pour déterminer l'espèce et le stade de développement des proies ingérées. Les données ont été analysées en utilisant l'index de Chesson, qui détermine le niveau de sélection d'un type de proie en fonction de la communauté zooplanctonique environnante. Ensuite, l'index de Schoener a été utilisé pour déterminer le taux de similarité entre deux niches alimentaires. La comparaison des communautés zooplanctoniques de chaque station par une analyse de groupement (CLUSTER) indique deux communautés différentes dans la région d'étude. Les paramètres physico-chimiques de la colonne d'eau ne permettent pas d'expliquer cette différence à l'exception de la salinité qui pourrait jouer un rôle dans les abondances de Fritillaria sp. En ce qui concerne la niche alimentaire, les lançons consomment principalement des oeufs et des nauplii de Calanus finmarchicus. La stichée arctique sélectionne des nauplii de Calanus glacialis/hyperboreus et des oeufs et des nauplii de Calanus finmarchicus. L'alimentation de la lompénie-serpent est quant à elle caractérisée par une sélection des nauplii Calanus glacialis/hyperboreus de stade 6 et de copépodites. La similarité des niches entre les lançons et la stichée arctique indique une potentielle compétition alimentaire entre les deux espèces. Cependant, les résultats indiquent aussi que la stichée arctique est une espèce plus généraliste qui pourrait être favorisée lorsque les ressources préférées sont limitées. De son côté, la lompénie-serpent a une niche alimentaire différente, impliquant une compétition très faible, voire nulle, avec les deux autres espèces.

Les terrains dénudés sec (DS) étant classés comme improductifs au sein de la forêt boréale du Québec, leur capacité de support face au boisement, et particulièrement la fertilité du sol, a été jusqu'à maintenant peu étudiée. Étant donné le statut improductif des DS et leur abondance au sein de la forêt boréale québécoise, les boiser revêt un intérêt économique non négligeable. Compte tenu des nombreuses incertitudes propres à cette idée, il s'avère nécessaire de procéder à une évaluation rigoureuse de la capacité de support de ces terrains, notamment sur le plan de la fertilité. Les premiers dispositifs expérimentaux de boisement qui incluent deux types de peuplements, soit les dénudés secs (DS) et les pessières à mousses (PM), sont en parcelle principales. Ces derniers ont été implantés en 1999 et ont permis de montrer que l'épinette noire (Epn) et le pin gris (Pig) arrivent à croître de manière soutenue dans les DS scarifiés avant plantation. Il reste tout de même des limitations significatives pour la croissance et la régénération dans les DS qui seraient hypothétiquement reliées à la fertilité initiale des sols. Les résultats de plusieurs études supportent l'idée que les traits physiologiques et morphologiques des arbres influencent leur environnement édaphique immédiat. Ainsi, le fait que les DS soit hypothétiquement peu fertiles avant boisement mène à l'hypothèse que les espèces plantées en régénération influenceront davantage leur environnement dans les DS que dans le peuplement témoin productif (pessière à mousses) dont la fertilité supérieure (ou plus élevée) n'est pas contestée. Comparer deux essences au taux de croissance différent (Pig et Epn) permet également de tester d'une autre façon cette hypothèse de liens fonctionnels entre les traits des arbres et la fertilité des sols. Suite à l'analyse des traits morphologiques (hauteur, hauteur de cime vivante, rayon de cime, diamètre à la base, longueur des racines) des épinettes noires et des pins gris, les résultats montrent que la croissance est similaire dans les DS et les PM. De plus, les résultats montrent que la concentration en nutriments foliaires est aussi similaire dans les deux types de peuplements. Par contre, les analyses de sol montrent des différences significatives entre les DS et les PM. En effet, des échantillons de sol récoltés autour des arbres études révèlent que la concentration en nutriments est significativement inférieure dans les DS que dans les PM. Le fait que les arbres plantés dans les DS croissent de manière similaire à ceux plantés dans les PM et qu'ils ne présentent pas de carence en nutriments démontre une plasticité physiologique certaine. Aussi, les résultats découlant des analyses sur la minéralisation de l'azote totale montrent l'influence positive du boisement sur l'environnement édaphique immédiat dans les PM. Bien que l'étude de Girard (2004) ait montré que trois ans après plantation, les concentrations en nutriments dans la solution de sol étaient inférieures dans les DS et qu'aujourd'hui, sept ans plus tard, des différences soient toujours visibles sur le plan de la fertilité, ces différences ne seraient pas uniquement imputables aux concentrations initiales dans le sol des DS. En effet, les aspects reliés aux communautés microbiennes du sol et/ou à la présence d'interférences allélopathiques dans les DS seraient à explorer plus en profondeur.

Un grand nombre d'études se consacrent au développement de méthodes d'estimation des paramètres biophysiques du couvert végétal à partir des données de télédétection. Dans les domaines du visible et du proche infrarouge, parmi les paramètres recherchés, on trouve le taux de couverture, la biomasse, et l'indice de surface foliaire (LAI). Ces derniers jouent un rôle important dans les processus de photosynthèse et de fonctionnement des écosystèmes. Les techniques habituelles pour mesurer ces paramètres de croissance végétale en conditions de champs sont longues et fastidieuses. Le but de cette recherche consiste à estimer ces variables biophysiques à partir de données de télédétection hyperspectrale, et à évaluer l'effet du changement d'échelle sur leur variabilité spatiale. Pour ce faire, des indices de végétation ont été calculés à partir de réflectances spectrales mesurées au sol, durant un cycle végétatif, à la ferme expérimentale de L'Acadie appartenant au Centre de Recherche et de Développement en Horticulture (CRDH) d'Agriculture et Agroalimentaire Canada à Saint-Jean-sur-Richelieu (Québec). L'utilisation de modèles de régression simple a permis l'obtention de relations significatives interprétables entre les indices spectraux (NDVI, Green NDVI, RDVI, MSR, SAVI, MSAVI, OSAVI, SAVI, EVI, MTVI1 et MTVI2) et les variables mesurées au sol. Des analyses statistiques ont prouvé que les indices de végétation ci-dessus étaient plus ou moins affectés par la saturation aux niveaux élevés des variables biophysiques. Les indices OSAVI, MSAVI et MTVI2 calculés par simulations sur des bandes multispectrales (TM) se sont avérés les meilleurs estimateurs des variables biophysiques (LAI, taux de couverture et biomasse). L'équation de prédiction de chaque variable biophysique a été appliquée aux données CASI {Compact Airborne Spectrographic Imager) de différentes résolutions : 1 m, 2 m, 4 m 10 m, 15 m et 20 m. Les statistiques qui sont extraites des images générées démontrent Une concordance entre les prédictions à partir des images CASI et les mesures au sol. Enfin, on a remarqué que le coefficient de variation, qui est un indicateur de la variabilité, diminue avec les images à plus faibles résolutions (10 m, 15 m et 20 m) pour les trois variables biophysiques. Les données hyperspectrales CASI à haute résolution spatiale (1 m, 2 m et 4 m) présentent donc un grand potentiel de détection de l'hétérogénéité spatiale des variables biophysiques au niveau de champs agricoles de petites dimensions.

Chez les poissons, la disponibilité en proies adéquates durant le stade larvaire est un facteur clé à l'émergence d'une forte classe d'âge. Il existe des contradictions dans la littérature sur l'importance des différentes proies zooplanctoniques pour le recrutement du maquereau bleu du sud du golfe du Saint-Laurent. Des études précédentes ont identifié le copépode Calanus finmarchicus comme étant la plus importante proie pour le recrutement du maquereau bleu alors qu'une étude plus récente a démontré l'importance des copépodes Pseudocalanus spp. Le but de cette recherche était d'examiner l'influence de divers assemblages de proies zooplanctoniques sur l'alimentation des larves de maquereau bleu. Les larves de maquereau bleu et leurs proies zooplanctoniques ont été échantillonnées sur une grille de 65 stations couvrant l'ensemble du sud du golfe du Saint-Laurent en juin 2008 et juillet 2010. Les stations ont été rassemblées en quatre groupes basés sur les assemblages d'espèces zooplanctoniques. Un assemblage était dominé par les copépodes Oithona spp. et Temora longicornis et les autres était dominés par diverse proportion à'Oithona spp. et de Pseudocalanus spp. Le contenu stomacal de chaque larve de maquereau bleu a été identifié et analysé selon trois classes de taille différentes. La biomasse en carbone de chaque proie a été estimée à l'aide de régressions longueur-poids et des ratios de poids-carbone. La sélectivité alimentaire des larves de maquereau bleu a été mesurée en comparant les proies zooplanctoniques de leur contenu stomacal au zooplancton trouvé dans le milieu selon l'indice de Chesson. Finalement, afin de comparer les résultats de trois études sur l'alimentation des larves de maquereau bleu, un indice énergétique (c.-à-d. la biomasse moyenne par proie) a été calculé. Étonnamment, la diète des larves des classes de taille de 3.5-5.4 mm et de > 5.4 mm était dominée par les nauplii des copépodes Oithona spp. et T. longicornis. Ces proies étaient généralement positivement sélectionnées par les larves, contrairement aux copépodes Pseudocalanus spp. Cette étude est la première qui démontre une prédation importante des larves de maquereau bleu sur les nauplii & Oithona spp. Ces résultats indiquent que les nauplii des copépodes Oithona spp. semblent être plus importants dans la diète des larves de maquereau bleu lorsqu'il n'y a pas ou peu de grosses proies copépodes comme Pseudocalanus spp. ou G finmarchicus. Par contre, lorsqu'il y une forte abondance des grosses proies copépodes, les larves de maquereau bleu semblent s'y intéresser davantage. Ces résultats concernant les proies préférentielles des larves de maquereau bleu seront utiles pour ajuster les modèles prédictifs du recrutement de ce poisson commercial.

Le développement de nouvelles techniques d'exploration minérale avec l'analyse chimique des composantes biologiques de l'environnement pourrait présenter un grand intérêt commercial. La présente étude vise à comprendre la dynamique des éléments traces métalliques (ETM) bioaccumulé dans les aiguilles d'épinette noire (EPN) et adsorbé à l'humus (horizon Ah) des sols pour la détection d'occurrence polymétallique sous couvert de dépôt glaciaire. Cette étude a été initiée en septembre 2009, dans la région de la Baie- James. Le site Pontax est localisé à 350 km au nord de Matagami dans le secteur de la rivière Pontax. Dans un premier temps, ce travail a pour objectif de comprendre la dynamique des ETM dans l'environnement afin d'établir un lien entre l'enrichissement en ETM et le site d'échantillonnage (environnement d'échantillonnage) et ainsi, mieux comprendre la génération de fausse anomalie géochimique. Dans un deuxième temps, l'étude vise à valider l'utilisation de l'humus comme indicateur d'occurrence polymétallique. Dans un troisième temps, ce travail a pour but de valider l'utilisation de l'épinette noire comme bioindicateur d'occurrence polymétallique et ainsi, mieux concevoir l'interaction géochimique de cette plantes avec son environnement. L'hypothèse testée est la suivante: les concentrations en ETM dans l'humus et dans les EPN sont liées à la géologie du socle et la géochimie du site d'échantillonnage. L'étude est divisée en deux dispositifs. La Partie I permet de vérifier l'effet de l'environnement d'échantillonnage sur l'enrichissement en ETM à l'aide d'une grille d'échantillonnage systématique de 1082 échantillons d'humus, espacés de 25 m, le long de 20 lignes. Une analyse de variance (ANOVA) suivie d'un test de Tukey montrent des différences significatives en enrichissement en ETM entre trois sites d'échantillonnages : tourbière, forestier et bordure de rivière. La Partie II permet de valider l'utilisation des aiguilles d'EPN et de l'humus comme indicateur d'occurrence polymétallique en Zinc (Zn) (Minéralisation du Lac Chambois). Le dispositif en deux transects (transect Minéralisation (TM) ; transect Témoin (TT)) de 270 m chacun compte une station d'échantillonnage au 10 m avec un duplicata d'échantillon d'humus et d'EPN à chaque station. Le TM recoupe perpendiculairement la minéralisation du Lac Chambois et le TT n'est disposé sur aucune anomalie géophysique de polarisation provoquée. Les résultats des teneurs en Zn (mg.kg1) dans l'humus et dans les EPN indiquent distinctement la signature de la minéralisation. Les résultats démontrent la validité de l'utilisation de l'humus et des EPN pour cibler une occurrence polymétallique sous couvert de dépôt glaciaire. L'ensemble des connaissances acquises permet d'intégrer l'effet de l'environnement sur la génération de fausses anomalies géochimiques et aussi avoir des ouvertures importantes sur des projets de réhabilitation de sites contaminés.

Une mauvaise utilisation des antibiotiques a mené à l'apparition de bactéries résistantes, notamment les Staphylococcus aureus résistants à la méthiciline (SARM). Présentement, la plupart des SARM sont sensibles au linézolide ainsi qu'à la vancomycine. Cependant, les scientifiques craignent l'émergence de SARM résistants à ces antibiotiques. Il est donc important de développer de nouvelles classes d'antibiotiques ayant de nouvelles cibles, afin de contrer la résistance bactérienne. Près de 68 % des antibiotiques utilisés par les cliniciens sont d'origine naturelle ou leurs dérivés. La forêt boréale québécoise abrite près de 3 000 plantes qui sont une source potentielle de nouveaux médicaments. Parmi elles, le pin gris {Pinus banksiana), utilisé par les Amérindiens pour soigner les plaies profondes. Le principal objectif de ce projet visait à identifier de nouveaux composés ayant des propriétés antibiotiques pour traiter les bactéries résistantes (SARM) à partir de biomasse de la forêt boréale. Pour ce faire, nous devions caractériser une banque de SARM isolés cliniquement, évaluer l'activité antibiotique d'extraits de bourgeon de Pinus banskiana et identifier les molécules responsables de l'activité antibiotique. Les souches bactériennes (SARM) ont été prélevées à partir de patients du Centre hospitalier de Chicoutimi entre 2007 et 2008. Trente-cinq souches ont été identifiées et caractérisées à l'aide d'antibiogramme (disque et microdilution). La plupart des SARM cliniquement isolés étaient résistants à plusieurs antibiotiques. En effet, les résultats des antibiogrammes effectués sur les 35 souches de SARM ont révélé que 77 % des SARM étaient résistants à la pénicilline, amoxicilline/acide clavulanique, ciprofloxacine, moxifloxacine, lévofloxacine, clindamycine, érythromycine et céfoxitine. En opposition, 88,5 % de SARM ont démontré une sensibilité au linézolide, au TMP-SMX, à la rifampicine et à la gentamicine. Pour ce qui est de la vancomycine, 65,7 % des SARM y étaient sensibles, alors que 34,3 % se sont retrouvés dans la zone intermédiaire. Les bourgeons du pin gris ont été récoltés, séchés et extraits à partir de solvants de polarité croissante : hexane, dichlorométane et méthanol. La séparation bioguidée grâce aux antibiogrammes a permis la sélection de molécules actives qui ont été identifiées par GC/MS. Au total, trois extraits ont été testés pour leur activité antibiotique. Seul l'extrait à l'hexane a été fractionné sur colonne chromatographique. Sept fractions ont été obtenues et testées sur Staphylococcus aureus. Les fractions 2 (IC50 : 25 ± 5 ug/ml) et 3 (IC50 : 13 ± 7 ug/ml) ont été trouvées actives. Neuf acides résiniques ont été identifiés par GC/MS à partir de la fraction 2 : l'acide abiétique, déhydroabiétique, abiét-8-énique, palustrique, pimarique, isopimarique, lévopimarique, sandaracopimarique et le néoabiétol. Tous les acides résiniques isolés du pin gris se sont avérés actifs contre les SARM, avec une concentration minimale inhibitrice (CMI) variant entre 13 et 32 uM.

L'observation de la faune sauvage est une pratique populaire qui permet à l'être-humain d'interagir avec celle-ci. Toutefois, puisqu'il s'avère parfois fastidieux d'apercevoir certaines espèces dans leur milieu naturel, des activités de mise en valeur se sont développées. Ainsi, pour faciliter l'observation et augmenter les taux de succès, les animaux sont attirés vers des sites d'observation par un apport régulier de nourriture d'origine anthropique. Toutefois, ces pratiques sont controversées puisqu'elles sont susceptibles d'entraîner une variété de conséquences écologiques sur la faune sauvage, à l'échelle de l'individu, de la population ou même de l'écosystème. L'une des espèces concernée par ces activités de mise en valeur est l'ours noir (Ursus americanus). Compte tenu de l'importance qu'occupe la quête alimentaire dans le budget d'activité de l'ours, les impacts de ce type d'activités pourraient être considérables. Ces impacts pourraient influencer la dynamique de la population et se traduire par une altération du comportement naturel de l'espèce, la création d'une certaine dépendance et d'un conditionnement envers l'humain. Ces modifications du comportement naturel pourraient éventuellement engendrer une augmentation du nombre de conflits humains - ours. Notre objectif était d'évaluer l'hypothèse selon laquelle la fréquentation d'un site de nourrissage par les ours mâles influencerait leur utilisation de l'espace et leur sélection de l'habitat puisque leurs besoins alimentaires seraient susceptibles d'être plus facilement comblés par cet apport régulier de nourriture hautement énergétique. Nous avons muni un total de 27 mâles adultes d'un collier GPS de 2008 à 2011 en périphérie d'un site de nourrissage (n = 11) et dans un site témoin (n= 16) situé à proximité. Nos résultats permettent de démontrer que l'écologie spatiale des ours qui fréquentaient le site de nourrissage a été grandement influencée par la présence du site. Ces ours ont réduit considérablement la superficie de leurs domaines vitaux ainsi que leurs taux de déplacements. Ils ont également sélectionné fortement l'environnement autour du site de nourrissage et ont démontré une sélection beaucoup moins prononcée envers les milieux riches en nourriture, particulièrement à l'automne. Finalement, ces ours n'ont pas montré une attirance plus grande envers les structures anthropiques comme les routes et les habitations. De tels sites d'observation de la faune sauvage se doivent d'être gérés prudemment et il serait souhaitable qu'une réglementation spécifique soit mise en place afin de baliser ces activités. En effet, il est important de bien encadrer les activités d'observation impliquant le nourrissage des animaux sauvages afin d'améliorer notre capacité d'intervention lorsque ces activités peuvent causer des préjudices à la population humaine, à l'écosystème ou à la faune elle-même. De plus, une saine gestion des sites d'observation permettrait d'améliorer certains aspects de leur acceptabilité.

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The neuropeptide corticotropin-releasing hormone (CRH) coordinates neuroendocrine and behavioral responses to stress. Its prolonged hypersecretion produces several signs and symptoms of depression, and is associated with a severe impairment of sleep, in particular reduced sleep intensity, disinhibition of rapid eye movement sleep (REMS), and early morning awakenings. It was recently demonstrated that REMS is upregulated in a conditional mouse model that overexpresses CRH in the forebrain including limbic structures. The results suggest that overexpression of CRH in the forebrain including limbic structures contributes to enhanced REMS, which may apply similarly to the case of depressed patients. However, how limbic CRH affects REMS is still not clear. In general, during REMS, dynamic changes in neurotransmitter activity occur. For example, monoaminergic systems are low, while cholinergic activity becomes high. REMS upregulation seen in depressed patients might be the product of complex interactions between CRH and a neurotransmitter system known to play a role in REMS regulation. In this thesis the role of CRH in the regulation of REMS was further explored. Polysomnographic recordings combined with microinjections, quantitative microdialysis and immunohistochemistry were used to examine whether overexpressed CRH in the forebrain contributes to REMS enhancement by altering the cholinergic system known to play a role in REMS generation. Since CRH overexpression is also present in the limbic system, the present study mainly focused on the amygdala. This limbic structure is strongly implicated in emotional responses closely related to REMS, although only few studies so far have described its interaction with REMS. The results show that injection of a muscarinic antagonist into the central nucleus of the amygdala (CeA) decreases upregulated REMS of homozygous forebrain-specific CRH (CRH-COE Cam) overexpressing mice. Furthermore, homozygous CRH-COE Cam mice possess higher extracellular levels of acetylcholine (ACh) in the CeA than their control littermates, whereas spontaneous locomotor activity is comparable in both genotypes. This suggests that higher ACh is not due to an increase in locomotor activity but is reflected by REMS enhancement. These results indicate that CRH overexpression appears capable of stimulating the cholinergic activity in the amygdala which in turn may lead to upregulated REMS. As seen in depressed patients, this animal model may possess hyper-cholinergic sensitivity that may contribute to REMS disinhibition. Immunohistochemical studies were carried out to confirm this hypothesis: Activation of CRH receptors by microinjection of CRH into the CeA induced an increase of c-Fos expression in cholinergic structures in the brainstem in normal C57BL/6J mice, suggesting that amygdaloid CRH is able to influence the neuronal activity in REMS regulating structures such as the laterodorsal tegmental nucleus (LDT) and the sublaterodorsal tegmental nucleus (SLD). Further, cholinergic neurons in the LDT become more active in homozygous CRH-COE Cam mice than controls in response to sleep deprivation, when REMS rebound occurs, indicating that in this animal model CRH intensifies the mesopontine cholinergic system, which may at least in part result in upregulated REMS. This thesis emphasizes that REMS upregulation seen in depressed patients might be the product of complex interactions between CRH and the cholinergic system. Further investigations will need to complete a detailed picture of the underlying mechanism by which CRH influences REMS.