La péninsule gaspésienne est composée de petits bassins versants dont la dynamique fluviale est très sensible aux changements climatiques et environnementaux. Dans la perspective des changements climatiques en cours et anticipés, la variabilité des régimes d'écoulement, notamment ceux à charge sédimentaire liés aux cônes de déjection, devient moins prévisible et peut constituer un risque pour la sécurité publique, risque exacerbé par l'emplacement de ces cônes à l'interface versant-vallée. La présente étude constitue une analyse dendrogéomorphologique d'un petit cône de déjection en milieu forestier dans le but d'en caractériser la dynamique en termes de fréquence et d'intensité. Une démarche rétrospective faisant appel à la dimension historique des événements de forte intensité est privilégiée. La stratigraphie et la sédimentologie des dépôts étudiés indiquent que le développement du cône est associé à l'occurrence d'écoulements hyperconcentrés, processus hydrogéomorphologique encore peu connu au Québec. L'utilisation de méthodes issues de la dendrochronologie retrace la dynamique spatiotemporelle au sein des chenaux d'écoulement avec une résolution annuelle pour la période récente. Ces données fournissent un portrait précis des écoulements de forte intensité pour l'ensemble du XXe siècle et indiquent une récurrence approximative de neuf ans du processus à l'échelle du cône. Les déclencheurs météorologiques probables de ces événements extrêmes incluent des épisodes de pluie torrentielle ou une fonte nivale importante au printemps. Les résultats présentés apportent un éclairage nouveau sur la réponse des hydrosystèmes forestiers en contexte de changements climatiques. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Cône de déjection, dendrogéomorphologie, changements climatiques, écoulement hyperconcentré, risque.

Les mouvements de masse de grande ampleur en milieu côtier ont une importante influence sur la dynamique côtière dans plusieurs régions de la planète. Au Québec, la côte nord de l'estuaire maritime ainsi que du golfe du Saint-Laurent présentent plusieurs kilomètres à risque de mouvements de masse où des centaines d'amphithéâtres ont été identifiés. Actuellement, très peu de ces amphithéâtres sont datés. La datation des mouvements de masse est pourtant essentielle afin de réaliser la chronologie des événements et déterminer la récurrence de ce géorisque. De plus, la datation des mouvements de masse contribuerait à déterminer les causes de leur déclenchement. Ces éléments sont fondamentaux dans l'approfondissement des connaissances de l'évolution temporelle de la géomorphologie côtière ainsi que dans le zonage du risque. L'objectif principal de ce mémoire est d'appliquer les principes de la dendrochronologie pour dater des mouvements de masse de grande ampleur en milieu côtier. Les processus géomorphologiques génèrent un ensemble d'événements dans les environnements forestiers qui entraînent différentes réponses écologiques ou anatomiques des arbres. La réponse écologique des arbres, qui correspond à l'établissement massif d'arbres suite aux mouvements de masse, a été combinée aux réponses anatomiques des arbres comme les cicatrices d'abrasion, le bois de réaction, et les variations de croissance radiale. Nous avons développé une telle approche de datation dans trois amphithéâtres de coulées argileuses de grande ampleur dans les hautes falaises littorales de Rivière-Saint-Jean sur la côte nord du golfe du Saint-Laurent. L'analyse dendrogéomorphologique a permis de dater la formation des amphithéâtres en 1928, 1970 et 1997. La date de la coulée de 1970 a été validée à l'aide d'archives régionales du journal L'Avenir de Sept-Îles. Notre étude fait ressortir que les réponses anatomiques offrent une datation plus précise que la réponse écologique, principalement parce que des îlots forestiers constitués de nombreux survivants sont riches en réponses anatomiques dans les trois amphithéâtres. De plus, la datation de l'établissement des arbres est toujours plus tardive sur le talus que sur le plancher des amphithéâtres. Enfin, malgré que le nombre de réponses dendrogéomorphologiques par site soit inversement proportionnel à l'âge des coulées, il nous a été possible d'estimer à 150 ans la limite temporelle de la méthode dendrogéomorphologique dans l'environnement que nous avons étudié. La datation par dendrogéomorphologie, comme nous l'avons expérimenté, pourrait être appliquée à d'autres amphithéâtres de mouvements de masse en milieu côtier de la côte nord de l'estuaire maritime et du golfe du Saint-Laurent pour développer une chronologie détaillée des événements passés. Grâce à ces informations, il serait possible d'évaluer de manière précise la récurrence des mouvements de masse en milieu côtier et ainsi développer un zonage du risque de mouvements de masse dans cette région. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : dendrochronologie, dendrogéomorphologie, coulée argileuse, réponse écologique, variation de croissance radiale, bois de réaction, cicatrice, golfe du Saint-Laurent.

Les aléas géomorphologiques liés à la dynamique des versants constituent un risque important pour les infrastructures routières du nord de la Gaspésie. Chaque année, des avalanches de neige et des blocs de glace issus du démantèlement des carapaces atteignent la route 132, causant des interruptions de circulation, des dommages aux aménagements et parfois même des accidents. La présente étude a pour objectif d'analyser les variations de l'activité géomorphologique sur le site d'Aqua Velva ; de circonscrire les conditions météorologiques favorables au déclenchement des avalanches de neige et des chutes de blocs de glace et ; d'en déterminer les périodes individuelles et combinées d'activité pour le site d'étude. Les résultats découlent de l'analyse croisée des inventaires du Ministère des Transports du Québec liées à ces deux aléas entre 1987 et 2011 et des données météorologiques d'Environnement Canada, complété par des analyses dendrogéomorphologiques. Les anomalies de croissances des arbres échantillonnés témoignent d'une augmentation considérable de l'activité géomorphologique liée à la dynamique des versants sur le site d'Aqua Velva à partir de la fin des années 80. D'après les résultats obtenus, il ressort que la température est le facteur déterminant dans le démantèlement des carapaces de glace. L'approche par degré-jours cumulés a permis d'identifier une période d'activité d'une durée moyenne 45 jours s'étalant entre le 21 avril et le 5 juin. La dynamique avalancheuse sur le site d'étude est plutôt soumise à l'effet des précipitations. Elle répond à trois régimes avalancheux distincts : un régime de tempête lié à de fortes précipitations neigeuses sur une courte période de temps (24, 48 ou 72h); un régime printanier de fonte lié à la pluie et un régime printanier causé par la chute de blocs de glace. Alors que les épisodes de tempête se concentrent surtout en février, le manteau neigeux dans le couloir d'Aqua Velva est susceptible de subsister jusqu'à tard au printemps engendrant un risque avalancheux ou multi-aléa jusqu'à la mi-mai. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : avalanches, carapaces de glace, multi-aléas, climat, dendrogéomorphologie, risque naturel, Gaspésie, Québec

Les avalanches sont susceptibles d’affecter le réseau routier et les infrastructures bâties, mettant en péril la population. L’extension des avalanches est généralement évaluée à l’aide de modèles physiques et/ou statistiques. Ces modèles sont très performants pour simuler des événements relativement fréquents, cependant, les incertitudes augmentent dès lors que l’on considère des événements plus rares. Il est donc indispensable de valider les procédures de modélisation afin de confirmer les prédictions qui en découlent. Dans ce travail, la dendrogéomorphologie a été utilisée comme un outil de validation. Cette approche se fonde sur le fait que les arbres forment un cerne de croissance par année et que les individus affectés par des processus naturels enregistrent l’évidence d’une perturbation dans leurs cernes. Cette thèse a permis de proposer une nouvelle approche pour l’identification des événements avalancheux fondée sur l’expertise du dendrogéomorphologue et d’évaluer la qualité de l’approche dendrogéomorphologique. Il a également été possible de réaliser une validation croisée entre des avalanches extrêmes prédites par un modèle statistique-dynamique et des informations sur des périodes de retour d’avalanches similaires obtenues à l’aide de l’approche dendrogéomorphologique. Les résultats montrent une très bonne concordance pour des événements dont la période de retour est égale ou inférieure à 300 ans. Finalement, une analyse des relations statistiques avalanche-climat a montré que les arbres enregistrent préférentiellement les événements qui ont eu lieu durant des épisodes froids associés à des tempêtes hivernales accompagnées de fortes précipitations. / Snow avalanches are a significant natural hazard that impact roads, structures and threaten human lives in mountainous terrain. The extent of avalanches is usually evaluated using topographic or statistic models. These models are well capable to simulate contemporary events, but uncertainties increase as soon as longer return periods are investigated. Thus, there is a real need for validation of modelling procedures to corroborate model predictions. In the present work, dendrogeomorphology has been used as a validation tool. This approach is based on the fact that trees affected by mass movements record the evidence of geomorphic disturbance in their growth-ring series and thereby provide a precise geochronological tool for the reconstruction of past mass movement activity. This PhD thesis presents a new tree-ring-based semi-quantitative approach for the identification of avalanche events based on the analytical skills of the dendrogeomorphic expert and proposes an evaluation of the completeness of tree-ring records. Furthermore, this work proposes the first cross-validation of high return period avalanches derived from a locally calibrated statistical-dynamical model and the long-term, higher-return period information gathered from tree-ring records. Comparison of relations between runout distances and return periods between both approaches shows very good agreement for events with return periods of < 300 yr. Finally, a statistical analysis of avalanche-climate relations suggests that tree rings preferentially record events that occurred during cold winter storms with heavy precipitation.