La formation des biofilms dans le secteur alimentaire et hospitalier constitue une cause principale soit d’intoxications alimentaires, soit d’infections nosocomiales. Pour prévenir ces infections, les travaux de thèse ont concerné, dans un premier temps, l’étude de l’effet de la température de culture sur la prédiction théorique de l’adhésion bactérienne, de Pseudomonas aeruginosa et de Staphylococcus aureus, sur l’acier et le polycarbonate. Les résultats ont montré que l’historique écologique de la bactérie influence significativement les propriétés de la surface bactérienne et par conséquent l’adhésion cellulaires sur les supports abiotiques. Cependant, les modèles mathématiques étudiés ne semblent pas être adéquats pour prédire les données expérimentales. Dans un deuxième temps, un system statique de formation des biofilms a été mis au point. Ce système a permis d’étudier l’effet de la température de culture, le type de support et l’âge physiologique sur la résistance des biofilms aux désinfectants. La structure tridimensionnelle des biofilms, la production qualitative, et quantitative, de la matrice extracellulaire ont été étudiés pour comprendre les mécanismes de résistance des biofilms. De plus, le profil d’acides gras membranaires des bactéries structurées en biofilm a été caractérisé afin d’étudier les mécanismes de résistance des biofilms à l’échelle cellulaire. Les résultats montrent que la résistance des biofilms aux agents biocides dépend des conditions environnementales de la formation des biofilms. Les résultats montrent aussi que la matrice extracellulaire ne permet pas toujours d’expliquer la résistance des biofilms aux traitements biocides et que l’état physiologie des bactéries structurées en biofilm joue un rôle significatif dans cette résistance. / The biofilm formation in food and medical sectors represents a significant source of infections worldwide such as the foodborne and nosocomial ones. To prevent infections, the the first part of this PhD thesis has dealt with the effect of growth temperature of Pseudomonas aeruginosa, and Staphylococcus aureus, cells on the theoretical prediction of bacterial adhesion to stainless steel and polycarbonate. The results showed that the bacterial background influenced the surface properties of bacterial cells and therefore the bacterial adhesion to the two selected surfaces. However, the mathematical theories seem to be inadequate to predict the bacterial adhesion to abiotic surfaces. Thereafter, a static biofilm reactor was established. This system has served to study the effect of the growth temperature, surface type and incubation time on the biofilm resistance to disinfectants. In order to understand the mechanisms of biofilm resistance to disinfectants, the investigations were carried out at a microscopic and macroscopic level. In fact, the three-dimensional structure of biofilms was investigated under the conditions selected for this study. Moreover, qualitative and quantitative studies of the biofilm matrix were also realized. In addition, the membrane fluidity of sessile cells was investigated through the study of membrane fatty acid profiles. The results showed that the biofilm resistance is a complex phenomenon and depends on several parameters. The results also showed that the biofilm matrix cannot always explain the biofilm resistance to antimicrobial agents. In fact, other factors related the physiological states of sessile bacteria are involved in this resistance.

Pour une étude de population un sex-ratio à la naissance déviant de la parité peut avoir un impact important dans un contexte de conservation. En effet, un plus grand nombre d’individus d’un sexe peu affecter les dynamiques de population chez une espèce donnée. Plus d’une dizaine d’hypothèses tentent d’expliquer la variation du sex-ratio à la naissance chez les mammifères. La plupart de celles-ci sont construites sur l’idée qu’un investissement parental différentiel selon le sexe du jeune devrait affecter la valeur adaptative du ou des parents (Clutton-Brock and Iason, 1986; Frank, 1990; Clutton-Brock, 1991; West, 2009). Ce mémoire vise à étudier la variation du sex-ratio chez le kangourou gris de l’Est (Macropus giganteus) principalement selon des caractéristiques liées à la mère, au jeune et à l’environnement. L’hypothèse de Trivers et Willard (1973) sera aussi testée dans le cadre de ma maîtrise. Cette hypothèse stipule que pour un mammifère polygyne ayant un dimorphisme sexuel, les mères ayant la capacité de fournir un niveau élevé de soins maternels devraient produire plus de fils. Pour ce faire, un suivi longitudinal de deux populations a été effectué, de 2008 à 2013 au Wilsons Promontory National Park (Prom) et de 2007 à 2013 au Anglesea Golf Club, tous deux dans l’état du Victoria, en Australie. Au total, au sein de la population du Prom, 324 jeunes sont de sexe connu et les analyses ont été effectuées sur 166 paires de mères-jeunes. Un effet important de la masse ainsi que de la longueur de la jambe de la mère sur le sexe de son jeune a été trouvé. Les femelles plus lourdes ou ayant une plus longue jambe ont plus de chance de donner naissance à des fils. Pour un individu, une augmentation de 2 kg par rapport à la moyenne populationnelle en masse (27,5 kg) équivaut à une augmentation de 11 % en probabilité de produire un fils alors qu’une augmentation de 10 mm par rapport à la moyenne populationnelle en longueur de jambe (520 mm) correspond à 8 % d’augmentation en probabilité d’avoir un fils. Ces effets ne sont pas retrouvés chez les primipares, qui pourtant sont en moyennes plus petites et plus légères. Je ne suis pas en mesure d’expliquer ce résultat inattendu chez les femelles primipares. Contrairement à la masse, la condition corporelle de la mère, définie comme étant un reflet des réserves énergétiques d’une femelle et mesurée par un indice de condition relative, n’a aucun effet sur le sexe de son jeune. À ce sujet, je soulève un questionnement quant au choix d’un indice de condition corporelle pour une espèce ayant une croissance indéterminée comme le kangourou. En effet, les indices de condition corporelle lient la masse d’un individu à une longueur corporelle. Toutefois, lorsque ces deux variables varient annuellement, les changements d’indice ne sont donc pas clairement attribuables à l’une ou à l’autre de ces variables. Aucun des résultats obtenus pour la population du Prom n’est présent dans celle d’Anglesea. En fait, aucune des variables testées n’avaient d’effet sur le sexe de la progéniture. Ce projet ne supporte donc pas l’hypothèse de Trivers et Willard au sens strict puisque nous n’avons pas trouvé d’effet de la condition sur le sex-ratio. Nous suggérons plutôt que pour la population du Prom, la taille structurelle ainsi que la masse d’une femelle sont liées à son potentiel reproducteur. Donc, cette maîtrise supporte l’idée générale de cette hypothèse puisque les femelles ayant un plus grand potentiel reproducteur ont des fils. Ce projet souligne également l’importance des conditions environnementales au sein d’une population et à la fois pour deux populations retrouvées dans des conditions environnementales différentes qui présentait des résultats distincts. En effet, les résultats sur la variation du sex-ratio au Wilsons Promontory sont différents de ceux du Anglesea Golf Club, où il n’y a pas de lien entre masse ou taille maternelle et sex-ratio. Ce mémoire présente un portrait complexe du sex-ratio chez le kangourou gris de l’Est variant avec des effets très forts affectant celui-ci. De plus, de nouvelles réflexions émergent du projet notamment concernant le choix d’un indice de condition corporelle pour cette espèce, l’identification des variables environnementales affectant le sex-ratio et l’explication d’un résultat surprenant pour les primipares par rapport au sex-ratio. En conclusion, il sera intéressant de vérifier si les effets de la taille et la masse des femelles sur la progéniture étudiés dans ce projet de maîtrise persistent ou non à travers les années.

Cette thèse se concentre sur les environnements côtiers du Nunavik (territoire québécois situé au nord du 55e parallèle), lesquels n’ont été que très brièvement étudiés, à la fois spatialement et temporellement. Cette recherche tient son originalité du fait qu’aucune étude intégrée n’avait encore été réalisée dans le domaine de la géomorphologie littorale sur l’ensemble des côtes du Nunavik. La plupart des côtes sont en émersion, influencée par une diminution des niveaux marins relatifs, en raison du relèvement glacio-isostatique postglaciaire. Cette caractéristique géophysique a des conséquences majeures sur la formation, la morphologie et l’évolution des environnements côtiers. Celle-ci contribue également à atténuer les risques côtiers. Cette thèse, principalement descriptive, aborde plusieurs aspects des littoraux du Nunavik : des connaissances de base sur les types de côtes à travers un travail de segmentation et de classification; un état de l’art complet des conditions climatiques, géologiques, hydrodynamiques, lesquelles façonnent les littoraux depuis le début de la déglaciation; les aléas et les risques côtiers; les analyses géomorphologiques d’entités spécifiques comme les cordons de blocs glaciels (boulder barricades), les côtes à moraines de De Geer, à eskers et à drumlinoides; les caractéristiques thermiques du pergélisol épigénétique sur une côte en émersion rapide. / This thesis focuses on the coastal environments of Nunavik (Quebec territory north of the 55th parallel), which had only been studied very briefly until now, both in space and over time. This research is unique in that no integrated study had yet been conducted in the field of coastal geomorphology on all the coasts of Nunavik. Most of these coasts are emerging due to a decrease in relative sea level because of the glacial isostatic adjustment. This geophysical characteristic has major consequences on the formation, morphology and evolution of Nunavik’s coastal environments. It also contributes to the mitigation of coastal risks. This thesis, mainly descriptive, addresses several aspects of Nunavik’s coasts: basic knowledge of coastal types through segmentation and classification work; a complete state of the art of climatic, cryogenic, geological and hydrodynamic conditions, which have shaped the coasts since the beginning of deglaciation; coastal hazards and risks; the study of specific geomorphological features such as boulder barricades as well as the De Geer moraine, esker and drumlinoid coastlines and the temperature regime of epigenetic permafrost on a rapidly emerging coast.

Cette étude a été réalisée dans la région du détroit de Fury et Hecla (Nunavut), entre la péninsule de Melville et le nord-ouest de l’Ile de Baffin. L’analyse de carottes de sédiments de lacs situés sur la rive sud du détroit nous a permis de reconstituer l’histoire environnementale régionale depuis la dernière déglaciation. Les enregistrements biostratigraphiques et géochimiques témoignent tout d’abord d’un retrait glaciaire accompagné d’une transgression marine à partir de 8200 années cal. BP, suivant l’ablation graduelle du dôme de Foxe lors de l’optimum climatique de l’Holocène. Au cours de cette période, la connexion entre les océans Atlantique et Pacifique se serait établie et le relèvement glacio-isostatique en cours aurait initié l’isolement progressif des bassins lacustres de l’influence marine. Des analyses multivariées appliquées aux données biologiques et géochimiques nous indiquent également que les conditions climatiques chaudes se seraient maintenues entre 6000 et 3900 années cal. BP, avant que la région ne plonge dans un épisode de refroidissement associé au Néoglaciaire, tel que reflété par une diminution de la biomasse et une augmentation de l’oxygénation des bassins. Plus encore, en tenant compte des datations au 14C des unités d’isolement et de l’altitude actuelle des deux lacs, cette étude propose un modèle de relèvement glacio-isostatique régional et suggère une nouvelle limite marine ayant atteint 204 m au nord-est de la Péninsule de Melville suivant la déglaciation. / This study was conducted in the Fury and Hecla Strait region (Nunavut), between Melville Peninsula and northwestern Baffin Island. Sedimentological records of two lakes located on the southern shore of the strait allowed us to reconstruct the regional environmental history since deglaciation. Biostratigraphic and geochemical profiles initially reveal a regional deglaciation and marine transgression around 8200 cal. yr BP, following the gradual breakup of the Foxe Ice Dome during the Holocene Thermal Optimum. At that time, the connection between the Atlantic and Pacific oceans must have been established and the glacial isostatic adjustment gradually isolated the lacustrine basins from marine influence. Multivariate analyses conducted on the biological and geochemical datasets indicate that climatic conditions remained relatively warm throughout the 6000-3900 cal. yr BP interval, before significantly cooling during the Neoglacial period, as inferred from a decrease in biomass and increase in bottom water oxygenation. Moreover, based on the 14C-dated isolation contacts and threshold elevations of the two lakes, this study proposes a regional land emergence model and suggests a new marine limit that reached 204 m in northeastern Melville peninsula following deglaciation.

Cette thèse de doctorat est réalisée en partenariat avec EDF et s’inscrit dans le cadre de la gestion du parc de tours aéroréfrigérantes des centrales nucléaires. Certaines tours présentent des fissures qui peuvent favoriser la carbonatation du béton d’enrobage et ainsi accélérer l’initiation de la corrosion des armatures. L’objectif de ce travail est de caractériser l’impact de ces fissures sur l’initiation et la propagation de la corrosion des armatures. Un programme expérimental dédié est détaillé. Dans un premier temps, un protocole de fissuration permettant de reproduire les fissures observées sur les tours est défini. Une attention particulière a été portée à la limitation de l’endommagement de l’interface acier/béton. Les éprouvettes fissurées sont ensuite carbonatées (de manière accélérée) dans le double but de mesurer la longueur de la zone d’interface altérée et de dépassiver l’armature en fond de fissure pour permettre l’initiation de la corrosion. La corrosion est contrôlée en laboratoire par l’intermédiaire de cycles de pluie/séchage et l’état de corrosion est caractérisé par différentes techniques (desquamation, microscopie optique, spectroscopie Raman, suivi de potentiel de corrosion libre). Différentes configurations représentatives du service des tours aéroréfrigérantes sont testées (3 ouvertures de fissures, 2 orientations de fissures, température, HR, etc.). Les résultats obtenus permettent de montrer qu’après une période d’initiation, la vitesse moyenne de corrosion décroit rapidement et que l’acier tend à se repassiver. Cette repassivation est liée à la formation d’une couche d’oxydes en fond de fissure qui limite l’accès de l’oxygène et de l’eau à l’armature. / This thesis is performed in partnership with EDF in the framework of concrete ageing management of cooling towers of Electricity of France (EDF) nuclear power plants. Indeed some of them can be affected by cracks which may promote the carbonation of the concrete cover and accelerate the reinforcement corrosion initiation. The objective of this work is to characterize the impact of these cracks on the initiation and propagation of reinforcement corrosion. A dedicated experimental program is detailed. Firstly, a cracking protocol reproducing cracks found in the concrete of cooling towers is defined. Particular attention was paid to limit the damage along the steel/mortar interface. Cracked specimens are thereafter exposed to accelerated carbonation for the dual purpose of measuring the length of the damaged interface and accelerating the depassivation of the rebar deep in the crack in order to accelerate the corrosion initiation. The corrosion is controlled in the laboratory via raining/drying cycles and its state is characterized by several technics (desquamation, optical microscopy, Raman spectroscopy, monitoring of the free corrosion potential). Different configurations representative of the cooling towers are tested (three crack openings, 2 crack orientations, temperature, relative humidity, etc.). Obtained results show that after the corrosion initiation period, the corrosion kinetics decreases rapidly and the reinforcement tends to repassivation. This repassivation is related to the formation of oxide layer deep in the crack limiting therefore the access of water and oxygen to the rebar.

Les changements climatiques globaux ont un impact majeur sur la couverture de glace de mer à l'échelle planétaire, affectant les écosystèmes subarctiques et côtiers comme la baie de Sept-Îles (BSI). Pour mieux comprendre ces écosystèmes et évaluer leur réponse aux pressions climatiques et anthropiques, une étude a été menée pour caractériser le microbiome et la biomasse de chlorophylle a de la glace de mer nouvellement formée et de l'eau sous-jacente dans la BSI, ainsi que pour brosser un portrait de la communauté diatomifère hivernale. Six sites ont été échantillonnés en hiver (glace, eau) et au printemps (sédiments) 2023. Les résultats obtenus par l'analyse de cytométrie en flux ont révélé une communauté microbienne diversifiée, avec une plus grande abondance de cellules algales dans l'eau que dans la glace et où les nanoeucaryotes forment le groupe dominant. Le carbone organique dissous (DOC), le type de glace et la disponibilité en nutriments semblent influencer la composition de la communauté microbienne. Les diatomées centrales de petite taille, principalement du genre *Thalassiosira*, sont dominantes en termes d'abondance dans la glace et l'eau, mais leur abondance relative est plus faible dans les sédiments de surface. L'espèce *Fossulaphycus arcticus* (anciennement *Fossula arctica*), associée à la glace de mer, a été retrouvée dans tous les échantillons de sédiments. Les analyses des isotopes stables du carbone (δ¹³C) et du ratio carbone : azote (C : N) ont indiqué une importante contribution du phytoplancton et des algues sympagiques à la matière organique des sédiments de surface. Cette étude représente la première caractérisation du microbiome et de la communauté de diatomées dans la BSI en hiver.

La déclaration de l'Assemblée des évêques du Québec Les chrétiens et l'environnement (1981) constitue un jalon important de la réflexion chrétienne au Québec· sur la question de l'environnement. Aussi, nous en faisons l'étude afin d'en mettre en valeur les points d'intérêt pour une éthique de l'environnement. L'historique de l'élaboration de la prise de parole est établi à partir d'informations provenant d'écrits publiés et de l'entrevue d'un des auteurs du document. Une analyse dialogique du texte permet d'évaluer la cohérence de l'argumentation, de même que de dégager le contenu des différents niveaux du discours. Enfin, une analyse des réactions à la prise de parole permet d'en estimer la pertinence extrinsèque.

Les coraux vivent en association symbiotique avec des algues dinoflagellées du genre Symbiodinium, distinguées en différents clades (A à I). Un même hôte peut abriter seul ou plusieurs de ces clades, a priori dépendant d’un contexte environnemental, suggérant qu’ils possèdent des propriétés physiologiques distinctes. Ainsi, les capacités de flexibilité et d’acquisition de clades pourraient être une issue pour la survie de l’holobionte face à divers stress. Dans le cadre de cette thèse, ces capacités ont été explorées chez plusieurs espèces coralliennes, décrites avec différentes flexibilités et sensibilités aux conditions environnementales. La diversité et la dynamique des communautés de Symbiodinium associées aux coraux ont été estimées à l’aide de la technique de PCR en temps réel et évaluées dans différents contextes environnementaux: naturels, lors d’un suivi spatio-temporel de 18 mois à Moorea, ou contrôlés, lors d'une incubation à différentes pCO2. Les coraux ont montré la possibilité d’héberger jusqu’à 3 ou 4 clades distincts, reconsidérant la notion de spécialiste (i.e. symbionte unique). Néanmoins, propre à l’hôte corallien, il a été mis en évidence la régulation de ‘signatures symbiotiques’ caractérisées par des profils particuliers d’association de clades, stables et durables. Des modifications sporadiques de ces profils, par switching et shuffling ont put être observées, indépendamment d’un contexte environnemental donné, suggérant la dynamique comme un mécanisme constitutif chez les coraux. Néanmoins, en cas de d’apparition d’épizooties de Vibrio spp. et d’une maladie corallienne il est suggéré que le clade D participe activement au ‘fitness’ de leur hôte. / Corals live in symbiosis with dinoflagellate algae of the genus Symbiodinium, divided into 9 clades (A to I). The same host can harbour one or more of these clades depending on the environmental context. This lead to the suggestion that each clade has its unique physiological property. Therefore the capacity of flexibility and acquisition of clades may be an issue for the survival of the holobiont against various stresses. In this thesis, these capacities have been explored in several coral species, described with various flexibilities and sensitivities facing different environmental conditions. The diversity and dynamics of Symbiodinium communities associated to corals were estimated by using the real-time PCR technique, and evaluated in different environmental contexts : natural, in an 18-month spatio-temporal survey around Moorea, or controlled, upon incubation with different pCO2. Some corals showed the ability to host up to 3 or 4 distinct clades, leading to a reconsideration of the specialist-concept (i.e. host associated with one symbiont type). Nevertheless, depending on the coral host, ‘symbiotic signature’ regulations have been revealed. Latter are characterized by specific clade combination profils, which are stable and sustainable. In addition, sporadic changes by switching and shuffling, were observed in a given profil, regardless of a given environmental context, suggesting the dynamics as an constitutive mechanism in corals. However, records of coral disease together with Vibrio spp outbreaks, suggested an active participation of clade D for the ‘fitness’ of the coral host.

Les basses latitudes de l'Arctique peuvent servir d'indicateurs des futurs changements de l'océan Arctique. Parmi celles-ci, le Complexe de la Baie d'Hudson (CBH), une vaste mer intérieure subarctique, se distingue par sa productivité biogéochimique unique, influencée par la glace de mer saisonnière, les apports fluviaux abondants et la limitation en nutriments (principalement l'azote). Historiquement, la productivité de l'écosystème de la CBH a été sous-estimée. Cependant, des recherches récentes menées dans le cadre du projet Hudson Bay Systems Study (BaySys) révèlent un niveau de production primaire plus élevé qu'on ne le pensait auparavant. En particulier, une partie de cette productivité est attribuée aux processus biologiques liés à la glace de mer (sympagiques). En raison de la difficulté d'accessibilité de la région, les outils de modélisation permettent d'explorer son environnement physique et biogéochimique sur des échelles temporelles et spatiales étendues. L'utilisation de modèles biogéochimiques (BGCM) capables de résoudre les compartiments de nutriments, de phytoplancton, de zooplancton et de détritus (NPZD) a fourni des informations sur la distribution spatiale et temporelle des producteurs primaires au sein de la CBH. Ces modèles élucident également les facteurs physiques de la productivité, ce qui permet d'acquérir une compréhension fondamentale des principaux facteurs susceptibles d'affecter la CBH et la région arctique dans son ensemble face au changement climatique. Le modèle initial appliqué à la région de la CBH était le BGCM simplifié à base de phosphate, BLING (Biogeochemical, Light, Iron, Nutrient, and Gases Model). Par la suite, Sibert et al. (2010, 2011) ont développé un modèle NPZD simplifié à base d'azote incorporant la biogéochimie sympagique, ultérieurement renommé BiGCIIM (BioGeoChemical Ice Incorporated Model). Les deux modèles ont par la suite été couplés à un modèle océanique 3D (NEMOv3.6) et à un modèle de glace de mer (LIM2). Cette démarche avait pour objectif d'évaluer leur capacité à prédire les concentrations spatiotemporelles de chlorophylle *a*, telles qu'observées par satellite et à partir de mesures *in situ*. Elle visait également à analyser les principaux facteurs physiques influençant la productivité. Dans un environnement faible en azote comme celui de la CBH, il était attendu qu'un modèle basé sur l'azote produise des résultats plus cohérents avec les observations. Notre étude a démontré que les deux modèles reproduisaient les motifs spatiotemporels de chlorophylle *a* observés sur les images satellites. Le modèle BLING, à base de phosphate, a montré une performance légèrement meilleure, tandis que le modèle BiGCIIM, à base d'azote, présentait une meilleure concordance avec les observations ponctuelles. De plus, notre analyse a mis en évidence l'influence significative de la dynamique de la glace de mer et des apports fluviaux sur la variabilité des concentrations prédites de chlorophylle *a* dans les deux BGCMs. En outre, la capacité de BiGCIIM à résoudre plusieurs groupes de producteurs primaires écologiquement pertinents associés à l'écologie pélagique et sympagique a fourni des informations précieuses sur leur contribution à la production primaire totale dans la HBC. Finalement, notre étude souligne l'importance de choisir des BGCMs adaptés aux questions de recherche spécifiques, en veillant à ce que la complexité du modèle et les hypothèses sous-jacentes correspondent aux objectifs de l'étude et à la disponibilité des données. / The lower latitudes of the Arctic can be used as indicators of how the Arctic Ocean may change in the future. Among these, the Hudson Bay Complex (HBC), a vast sub-Arctic inland sea, stands out for its unique biogeochemical productivity shaped by seasonal sea ice, abundant riverine inputs, and nutrient limitation (primarily nitrogen). Historically, the productivity of the HBC ecosystem has been underestimated. However, recent research, driven by the Hudson Bay Systems Study (BaySys) project, indicates a higher level of primary production than previously thought. In particular, a portion of this productivity is attributed to sea ice-related (sympagic) biological processes. Given the limited accessibility of the region, modeling tools provide a means to explore its physical and biogeochemical environment over extended temporal and spatial scales. The use of biogeochemical models (BGCMs) capable of resolving nutrient, phytoplankton, zooplankton and detrital (NPZD) pools has provided insights into the spatial and temporal distribution of primary producers within the HBC. These models also elucidate the physical drivers of productivity, providing a fundamental understanding of the primary drivers likely to affect the HBC and the broader Arctic region in the face of climate change. The initial model applied to the HBC region was the phosphate-based simplified BGCM (nutrient and phytoplankton only), BLING (Biogeochemical, Light, Iron, Nutrient, and Gases Model). Subsequently, Sibert et al. (2010, 2011) developed a simplified nitrogen-based NPZD model incorporating sympagic biogeochemistry, later renamed BiGCIIM (BioGeoChemical Ice Incorporated Model). Both models were either coupled to a 3-D numerical ocean (NEMOv3.6) and sea ice (LIM2) model framework to evaluate their ability to predict spatio-temporal chlorophyll *a* concentrations observed from satellite and *in situ* measurements, as well as to assess the primary physical drivers of productivity. In a nitrogen-limited environment such as the HBC, a nitrogen-based model is expected to provide results more in line with observations. Our study found that both models replicated the spatiotemporal chlorophyll *a* patterns observed from satellite imagery, with the phosphate-based BLING model showing slightly better performance, while the nitrogen-based BiGCIIM model showed better agreement with point observations. In addition, the thesis highlights the significant influence of sea ice dynamics and river runoff on the variability of predicted chlorophyll *a* concentrations within both BGCMs. Furthermore, BiGCIIM's ability to resolve several ecologically relevant primary producer groups associated with pelagic and sympagic ecology provided valuable insights into their contributions to total primary production within the HBC. This thesis highlights the importance of selecting BGCMs tailored to specific research questions, ensuring that the model's complexity and underlying assumptions match the study objectives and data availability.

Largement répandu dans l'Arctique canadien, l'Omble chevalier (*Salvelinus alpinus*) est une espèce nordique clé pour les Inuits, car il constitue la principale source de protéines et d'acides gras polyinsaturés. Aujourd'hui, avec le changement climatique et les activités anthropiques, cette espèce fait face à de multiples facteurs de stress qui menacent leur santé, leur productivité et les fonctions du microbiote. Chez les Poissons, il existe trois microbiotes dans la peau, les intestins et les branchies, qui participent au maintien de la santé, du système immunitaire et du métabolisme de leur hôte. Ce projet se concentre sur les relations complexes existant entre l'Omble chevalier et son consortium microbien symbiotique dans les branchies, un organe central chez les Poissons. Ce dernier permet la respiration, l'osmorégulation, et il est une barrière semi-perméable qui filtre l'eau, mais aussi les agents pathogènes et les contaminants. Ce sont pour toutes ces raisons que nous nous sommes particulièrement intéressés à la dynamique des populations de bactéries actives vivant dans le microbiote des branchies. De manière générale, ce projet de thèse est la première caractérisation du microbiote des branchies dans des populations sauvages d'Omble chevalier en Arctique. Une approche intégrative a été utilisée pour étudier ces interactions hôte-microbiote afin de déterminer les facteurs environnementaux et génétiques qui expliquent la diversité de composition du microbiote le long d'un gradient latitudinal en Arctique. Dans un premier temps, nous avons caractérisé la composition des communautés bactériennes actives du microbiote des branchies de population sauvages d'Omble chevalier situées dans cinq communautés inuites différentes : Ekaluktutiak (Nunavut), Salluit, Akulivik, Inukjuak, et Kangiqsualujjuaq (Nunavik). Nous avons trouvé des Protéobactéries et des Bactéroidetes en forte activité dans chacun des groupes, suggérant qu'ils font partie des phylums cœur du microbiote chez l'Omble chevalier. Cependant, au niveau du genre, la composition bactérienne était différente selon les groupes géographiques. La latitude, la température de l'air et le type d'eau (eaux douces ou eaux salées) expliquaient cette distinction. D'un point de vue de la dynamique, les groupes Ekaluktutiak et Kangiqsualujjuaq semblaient avoir une structure stable du microbiote avec beaucoup d'interactions entre les taxons alors qu'Inukjuak et Salluit présentaient plutôt une structure faible avec une potentielle dysbiose détectée. Dans un second temps, nous nous sommes intéressés aux effets de la pollution aux métaux lourds sur le microbiote des branchies. Le mercure, un contaminant neurotoxique et persistant, se retrouve en Arctique par les courants atmosphériques et, après son dépôt sur les terres, se retrouve dans les lacs par ruissèlements. Nous avons mesuré les concentrations de mercure dans les foies et les muscles et regardé si le mercure exerçait une influence sur le microbiote. Nous n'avons trouvé aucune concentration alarmante dans les tissus des poissons pêchés, cependant, le groupe Ekaluktutiak comprenait des concentrations significativement plus élevées et nos analyses statistiques ont montré que le mercure influençait la composition du microbiote. De surcroit, l'abondance de certains taxons était positivement ou négativement corrélée à la concentration de mercure et nous suspectons plusieurs bactéries trouvées dans les branchies de jouer un rôle dans le cycle du mercure. Finalement, nous avons essayé d'évaluer l'effet du génotype de l'hôte sur la composition du microbiote des branchies de l'Omble chevalier. Les études montrant un effet du génotype de l'hôte sur la composition des microbiotes ou suspectant un recrutement de bactéries bénéfiques de l'hôte augmentent dans ce domaine. Ici aussi, nous avons trouvé une corrélation significative entre le génotype de l'Omble chevalier et la composition bactérienne du microbiote actif des branchies dans l'ensemble de notre jeu de données. Cependant, cette corrélation était assez faible. De plus, aucune corrélation significative n'a été trouvée entre ces deux variables dans le groupe Inukjuak, indiquant que le génotype de l'hôte n'a pas d'influence sur le microbiote dans ce groupe-là alors que des corrélations significatives ont été trouvées dans les autres groupes. Même si un effet génétique a été trouvé dans la plupart des groupes l'effet environnemental pourrait jouer un rôle plus fort sur la modulation des communautés bactériennes dans le microbiote. En conclusion, nous avons mis en évidence dans cette thèse que les facteurs environnementaux et génétiques avaient leurs importances dans la modulation du microbiote des branchies de l'Omble chevalier qui différaient selon les groupes géographiques. / Widespread in the Canadian Arctic, Arctic char (*Salvelinus alpinus*) is a key northern species for the Inuit, as they are the primary source of protein and polyunsaturated fatty acids. Today, with climate change and anthropogenic activities both local and distant, this species is faced with a rapidly changing environment. They face multiple stressors, such as changes in water chemistry, bioaccumulation of pollutants, and migration of exotic pathogen populations. This threatens their health and productivity and negatively impacts microbiota functions linked to host immune response and metabolism. In fish, there are three microbiota in the skin, intestines, and gills, and all play a part in maintaining the health of their host. This project focuses on the complex relationships between Arctic char and their symbiotic microbial consortium in the gills. Gills are a central organ in fish. They allow respiration and osmoregulation, and they are a semi-permeable barrier that filters water, including pathogens and contaminants, and contain many immune molecules and commensal microorganisms. For all these reasons, we are particularly interested in the population dynamics of active bacteria living in the gill microbiota. Overall, this thesis project is the first characterization of gill microbiota in wild Arctic Arctic char populations. An integrative approach was used to study these host-microbiota interactions to determine the environmental and genetic factors that explain the diversity of microbiota composition across a latitudinal gradient in the Arctic. First, we characterized the composition of the active bacterial communities of the microbiota in five geographic zones located in five different Inuit communities in Nunavut (Ekaluktutiak) and Nunavik (Salluit, Akulivik, Inukjuak, and Kangqisualujjuaq). We found Proteobacteria and Bacteroidetes in high abundance in each group, suggesting that they are part of the core phylum of the Arctic char microbiota. However, at the genus level, bacterial composition differed between geographic groups. This distinction was explained by latitude, air temperature, and water type (freshwater or saltwater). From a dynamic point of view, the Ekaluktutiak and Kangqisualujjuaq groups seemed to have a stable microbiota structure, with many interactions between taxa. In contrast, Inukjuak and Salluit had a weak structure, with potential dysbiosis detected. Secondly, we looked at the correlation between mercury and gill microbiota. Mercury, a neurotoxic and persistent contaminant, reaches the Arctic via atmospheric currents and, once deposited on land, finds its way into lakes via runoff or snow/ice/ice melt. We measured mercury concentrations in the livers and muscles of individuals and looked to see if mercury correlated with microbiota. We found no alarming concentrations in the tissues of the fish caught. Still, the Ekaluktutiak group had significantly higher concentrations, and our statistical analyses showed that mercury was correlated with the microbiota composition. Furthermore, the abundance of specific taxa was positively or negatively correlated with mercury concentration, and several bacteria found in the gills could play a role in mercury cycling. Finally, we attempted to assess the correlation between host genotype and the composition of Arctic char gill microbiota. Studies showing an impact of host genotype on microbiota composition and suspecting recruitment of beneficial host bacteria are increasing in this field. We also found a significant correlation between the Arctic char genotype and the bacterial composition of the active gill microbiota in our entire dataset. However, this correlation was relatively weak. Furthermore, no significant correlation was found between these two variables in the Inukjuak group, indicating that host genotype does not influence microbiota in this group. In contrast, significant correlations were found in the other four groups. Although a genetic correlation was found in most groups, the environmental impact could play a stronger role in modulating bacterial communities in the microbiota. In conclusion, this thesis has demonstrated the importance of environmental and genetic factors in modulating Arctic char gill microbiota, which differed according to geographical group.