The intensification of swine farming in recent year has resulted in excessive manure applications in some areas affecting both the terrestrial and aquatic ecosystems. The source reduction of manure nutrients by using zeolite (clinoptilolite) as a feed additive in the ration of hogs is envisaged as one of the possible solutions to reduce the excessive applications of manure nutrients in land. In this context, an experimental feed trial was performed to test the effect on the manure physico-chemical properties and the growth performance of hogs of supplementing grower hog rations with a 4% zeolite (90%+ clinoptilolite). The zeolite ration tested, namely R2, R3 and R4, contained 4% zeolite (90%+ clinoptilolite) and either 100, 90 or 90% crude protein (CP) and 100, 90 or 85 % energy, respectively. These rations were tested against a control ration, R1, with no zeolite and 100% CP and energy. The first experiment consisted in feeding each ration to three hogs and collecting their manure to analyze the physico-chemical characteristics. Also, 2% and 4% zeolite was added to fresh manure, to measure its viscosity. The zeolite rations did increase the total solids (TS) content of the manure. Rations R3 and R4 produced manures which flowed better and emitted less odours after aging for 67 days, as compared to the control ration R1. Ration R2 produced less odours than the control ration R1, although the results were not significantly different (P>0.05). Thus, supplementing hog rations with zeolite can have some positive impact on the physico-chemical properties of the manure. The second experiment consisted in testing the effect on hog performance of adding 4% zeolite (90%+ clinoptilolite) to their ration, while also lowering the ration crude protein and energy content. A batch of 192 hogs were split into two groups, one housed in a room and fed the control ration R1, and the second in another identical room and fed two of the zeolite rations, namely rations R2 an / Depuis 20ans, on observe l'intensification des entreprises porcines et la concentration régionale de la production de fumier. Cette concentration a engendré des problèmes de qualité d'eau et de sol, ainsi que de contamination de l'air par les odeurs. Comme solution, la zéolite pourrait être ajoutée à la ration des porcs pour améliorer l'ingestion des nutriments et réduire l'effet de concentration des fumiers. Dans ce contexte, deux essais furent réalisés pour mesurer l'impact d'ajouter de la zéolite dans les rations pour porcs à l'engraissement : le premier visait les propriétés physico-chimiques des fumiers, et ; le second visait la productivité porcine. La zéolite expérimentale contenait plus de 90% de clinoptilolite et fut utilisée à un taux de 4%. Les rations testées, R2, R3 and R4, contenaient 4% de zeolite (90%+ clinoptilolite) et soit 100%, 90% ou 90% de protéine brute et 100%, 90% or 85% d'énergie respectivement. Ces rations furent testées conjointement avec une ration témoin contenant 100% de protéine brute et d'énergie mais sans zéolite. Pendant le premier essai, on alimentait chaque ration à trois porcs et on prélevait leurs fumiers pour analyser leurs propriétés physico-chimiques. Aussi, 2% et 4% de zeolite était ajouté à du fumier frais pour mesurer la viscosité du fumier. L'alimentation de la zéolite a augmenté le taux de siccité des fumiers, sans toute fois avoir un impact sur leur viscosité. Les rations R3 et R4 ont produit des fumiers qui coulaient mieux et qui dégageaient moins d'odeur après 67 jours de stockage, comparativement à la ration témoin R1. La ration R2 a produit un fumier dégageant moins d'odeur que la ration R1, mais sans toute fois donner des résultats significatifs (P>0.05). Donc, l'ajout de zéolite dans les rations pour porcs à l'engraissement peut avoir un impact positif sur les propriétés physico-chimiques des fumiers produits. Le second essai consistait à ajoute

Beech bark disease is a widespread and fatal disease of the American beech, (Fagus grandifolia Ehrh.), initiated by an infestation by the woolly beech scale insect, (Cryptococcus fagisuga Lind.). This infestation is characterized by spatial patterns in the number of beech scale colonies within trees by both aspect and height. I studied these patterns by monitoring differences in microhabitat quality within trees over four months (June-September) at two forests in Montreal, Canada. Spatial patterns in bark temperature, bark resistance to puncture, moisture content, and roughness were compared to patterns in beech scale colonization as determined by colony counts at the start and end of the study. Additionally, stemflow collars were attached to some trees to experimentally determine the effect of stemflow on beech scale colonization patterns. Beech scale colonies were found to be significantly more numerous on the north side of trees, as well as higher up (2.5-2.8 m aboveground) the bole of trees. Seasonal bark temperature was 0.5oC higher at 2.5 m aboveground. Seasonal bark moisture content was significantly higher further up the bole of trees by an average of 3%. The north aspects of tree boles were found to be significantly more resistant to puncture. Diverting stemflow moisture away from the north aspect of trees did not change the bark moisture content, but did cause a significant reduction in scale colonization. The effects of transient stemflow moisture as a source of moisture or as a dispersing agent for beech scale nymphs may explain the higher scale populations on the north side of trees. My results demonstrate that beech scale populations vary spatially with microhabitat quality. / La maladie corticale du hêtre est une maladie répandue et mortelle du hêtre à grandes feuilles (Fagus grandifolia Ehrh.). Une infestation par le puceron laineux du hêtre, (Cryptococcus fagisuga Lind.) représente la première étape dans la progression de la maladie (Ehrlich 1934). Sa propagation sur l’arbre est affectée par l’exposition et la hauteur. Nous avons caractérisé ces patrons spatiaux en mesurant la température, la résistance, la rugosité et l'humidité de l'écorce des arbres. Ces mesures ont été prises dans deux forêts de la région de Montréal, Québec entre Juin et Septembre à deux hauteurs différentes (1.3 et 2.5 m) et du côté nord et sud des arbres. Nous avons également installé des colliers aux arbres pour empêcher l'écoulement sur le tronc du côté nord des arbres. Les pucerons étaient plus nombreux sur le côté nord et plus haut (2.5-2.8 m du sol) sur l’arbre . La température moyenne de l’écorce était 0.5oC plus élevée à 2.5 m. Le contenu en eau de l’écorce était 3% plus élévé à la hauteur de 2.5 m. Le résistance de l’écorce était plus haute sure les côtés nord des arbres. Les collets ont diminué la colonisation par le puceron laineux pendant l'été d’environ 80%. Nos résultats suggèrent que l’écoulement sur le tronc est une source d'humidité importante pour l'insecte, ou une méthode de transport, qui peut expliquer les plus grandes populations observées du côté nord des arbres. En bref, nos résultats démontrent que les populations du puceron laineux du hêtre varient avec la qualité du microhabitat.

There is an increasing interest in environmental benefits provided by ecosystems. Among the wide range of environmental services, hydrological services are important not only because they affect all sectors of human behavior, but because they are closely tied to other services such as food supply and carbon sequestration. Investments in watershed management and the development of new market incentives are of increasing importance in both temperate and tropical regions. One of the mechanisms that have been strongly promoted is the adoption of Payment for Environmental Services (PES). In Latin America, most PES programs have been designed by estimating the provision of services using conventional knowledge about the direction and magnitude of the linkages between land use and hydrological variables. However, more often than not, we do not actually have measurements and data about the relationship between land use and the provision of many environmental services. Therefore, there is an increasing demand for estimating environmental services tradeoffs emerging from land use changes in order to enhance the bundle of ecosystem services available from a watershed, as well as methods to quantitatively evaluate these linkages. This thesis presents a conceptual framework for evaluating ecosystem functions and the application of an environmental index that combines environmental assessments and economic valuation. Three environmental services were evaluated: erosion control, discharge regulation and carbon sequestration. The 258 km2 of Las Ceibas watershed served as a case study, which is an agricultural basin located in Colombia, South America. Runoff and sediment processes were analyzed using the Soil and Water Assessment Tool (SWAT), and carbon sequestration potential using the CO2FIX model. I simulated three scenarios: (1) rotational grazing, (2) green manures and cover crops and (3) reforestation. The results indicate that reforestation, which mainly targeted the incr / Il y a un intérêt augmentant pour les avantages de l'environnement fournis par les écosystèmes. Parmi la large gamme de services de l'environnement, les services hydrologiques sont importants non seulement parce qu'ils affectent tous les secteurs de conduite humaine, mais parce qu'ils sont de près attachés à d'autres services comme les réserves d'aliments et la mise sous séquestre de carbone. Les investissements dans l'administration de ligne de partage des eaux et le développement de nouveaux stimulants du marché ont de l'importance augmentante dans les régions tant tempérées que tropicales. Un des mécanismes qui ont été fortement promus est l'adoption de Paiement pour les Services de L'environnement (PSE). En Amérique latine, la plupart des programmes PSE ont été conçus en estimant la disposition de services, la connaissance conventionnelle de la direction et de l'étendue des liaisons entre l'utilisation de terrain et les variables hydrologiques. Pourtant, plus fréquemment que pas, nous n'avons pas vraiment de mesures et de données du rapport entre l'utilisation de terrain et la disposition de beaucoup de services de l'environnement. Donc, il y a une demande augmentante pour estimer des échanges de services de l'environnement émergeant des changements d'utilisation de terrain pour améliorer le paquet de services d'écosystème disponibles d'une ligne de partage des eaux, aussi bien que des méthodes de quantitativement évaluer ces liaisons. Cette thèse présente un cadre conceptuel pour évaluer des fonctions d'écosystème et l'application d'un index de l'environnement qui combine des évaluations de l'environnement et une évaluation économique. Trois services de l'environnement ont été évalués : le contrôle d'érosion, le règlement de renvoi et la mise sous séquestre de carbone. 258 km2 de Las Ceibas la ligne de partage des eaux ont servi d'une étude de cas, qui est une cuvette agricole trouvée en Amérique du Sud, Colo

There is a considerable interest in developing bioactive papers with active recognition and/or functional capabilities. Despite their distinct portability and practicability, direct sensing or recognition platform are often restricted to precisely aligned components or specific reactions. Motivated by photonic band gap materials, a non-specific color can be obtained by controlling ordered structures and further applied as an optical indicator for biosensing. In this work, polymerized colloidal crystal arrays (PCCAs) were for the first time integrated with a paper support. Since the continuous hydrogel phase can change and recover its volume by reversible hydration, the accompanying change in crystal lattice spacing imparts a visible color change due to Bragg diffraction. This material also possesses excellent salt anti-interference, extended cycling performance, and robust mechanical properties. Compared to other rigid substrates, only PCCAs on paper exhibit significant color change between the dry and hydrated states. These characteristics make paper-based polymerized colloidal crystal arrays (PB-PCCAs) promising for a new generation of sensing and anti-falsification applications. A future challenge is to develop optical changes that correspond to specific molecular recognition, perhaps by decorating the hydrogel or particles with functional groups. / Il y a un intérêt considérable dans le développement des papiers bioactifs avec des reconnaissances actives et/ou des capacités fonctionnelles. Malgré leur distinctions sur la portabilité et la praticabilité, la détection directe ou la plate-forme de reconnaissance sont souvent restreint avec composants précisément alignés ou aux réactions spécifiques. Motivé des matériaux la bande photonique écartée, une couleur non spécifiques peut être obtenue en contrôlant des structures ordonnés et d'un indicateur optique plus appliqué pour biosensing. Dans ce travail, les baies polymérisées du cristal colloïdal (PCCAs) ont été intégrée pour la première fois avec un support papier. Depuis la phase hydrogel continue peut modifier et restaurer son volume par hydratation réversible, le changement d'accompagnement en treillis de cristal en espace apporte une modification de la couleur visible en raison de la diffraction Bragg. Ce matériau possède également de l'excellente anti-interférence de sel, des performances étendues de cyclisme et des propriétés mécaniques robustes. Seul le PCCAs sur papier, par rapport aux autres substrats rigides, présentent des changements significatifs de couleur entre les états secs et hydratées. Ces caractéristiques rendent les baies polymérisées du cristal colloïdal sur papier (PB-PCCAs) prometteur pour une nouvelle génération d'applications de télédétection et anti-falsification. Un défi futur est de développer des modifications optiques qui correspondent à des reconnaissances de molécules spécifiques, peut-être par l'hydrogel ou particules avec les groupes fonctionnels de la décoration.

As evidence piles up indicating that anthropogenic CO₂ emissions are affecting the world's climate with potentially devastating results for its population, more attention is being directed towards means to reduce the quantities of CO₂ being released. The production of energy through the burning of fossil fuels is the primary cause of these emissions, but is also vital to our current lifestyle and even survival. As such, it is essential that we develop reliable and economically viable renewable fuels to ensure that we have the energy needed to sustain our society into the future. To this end, it has been proposed that industrial flue gas containing large amounts of CO2 could be treated using algae. The algae would consume the carbon to grow, and could then be harvested to produce carbon neutral biofuels. Through photosynthesis, algae also produce oxygen as a by-product when growing. In the industrial algae carbon capture processes typically envisioned, this oxygen is produced in low concentrations and so is vented to the atmosphere as a waste product.In this study, we propose two scenarios in which an algae photobioreactor system could be developed to produce a valuable supply of oxygen enriched air, or even pure oxygen. Recovering and making use of this typically overlooked by-product has the potential to make industrial carbon capture and biofuel production more economically viable, and also has added environmental benefits. The key issue to consider for these proposed oxygen production systems is whether the algae themselves are capable of surviving, and more importantly growing, under the conditions they will be subjected to. The CO₂ and oxygen concentrations found within these systems would be drastically higher than those of ambient air. We demonstrate that both these proposed oxygen production processes are in fact feasible. Further, that with the setup we designed, high concentrations of oxygen and CO₂ may have a slight hindering effect on algae growth rates, but that neither completely inhibits growth. In addition, the oxygen production potential of three different algal species (Anabaena sp., Synechococcus sp., and Chlamydomonas reinhardtii) was found to be almost identical, suggesting that our proposed systems may be compatible with many different species of algae. / Il devient de plus en plus évident que les émissions anthropiques de CO₂ ont une influence sur le climat de notre planète et que les conséquences pourraient en êtres dévastateurs pour la population. La production d'énergie par la combustion de combustibles fossiles est la cause principale de ces émissions, mais elle est aussi essentielle à notre mode de vie et même, notre survie. Il est donc nécessaire que nous développions des carburants renouvelables qui sont aussi économiquement viables pour assurer que nous avons l'énergie nécessaire pour soutenir notre société dans l'avenir. À cette fin, il a été proposé que les effluents des industries contenant de grandes quantités de CO₂ pourraient êtres traités en utilisant des algues. Elles consumeraient le carbone et ensuite pourraient êtres récoltées pour produire des biocarburants. Grâce à la photosynthèse, les algues produisent également de l'oxygène comme sous-produit. Dans la culture d'algues généralement envisagé, cet oxygène est produit en faible concentration et est donc rejeté dans l'atmosphère, ayant aucun usage industriel.Dans cette étude, nous proposons deux scénarios dans lesquels un système photobioréacteur d'algues pourrait êtres développés pour générer un produit précieux de l'air enrichi en oxygène, ou de l'oxygène pur. La récupération de ce produit habituellement négligé a le potentiel de faire la capture du carbone et la production de biocarburants plus économiquement viables. Pour savoir si un tel système est réalisable, il est important de savoir si les algues sont capables de survivre dans les conditions présentes dans les systèmes. Les concentrations de CO₂ et de l'oxygène dans ces systèmes proposés seraient considérablement plus élevées que ceux de l'air ambiant. Nous démontrons que ces deux processus proposés pour la production d'oxygène sont en fait réalisables. En plus de cela, les fortes concentrations d'oxygène et de CO₂ peuvent avoir un léger effet négatif sur les taux de croissances des algues, mais que leurs croissances ne sont pas complètement empêchées. Finalement, nous démontrons que le potentiel de production d'oxygène de trois différentes espèces d'algues (Anabaena sp., Synechococcus sp., et Chlamydomonas reinhardtii) est à peu près identique, ce qui suggère que les systèmes que nous avons proposé peuvent être compatibles avec de nombreuses espèces d'algues.

Bacterial isolates from soils contaminated with a large range of organic pollutants were tested for their ability to metabolise selected recalcitrant PAHs as their sole energy and carbon source. Plating of soil microorganisms isolated from 12 petroleum-contaminated soils on solid medium, supplemented with the PAH phenanthrene as sole carbon source, yielded 228 phenanthrene-degrading bacterial strains, of which 60 were further characterized. Southern DNA-DNA hybridization identified 14 of the 60 colonies as potentially competent in naphthalene degradation (ndoB Positive). The 14 bacterial isolates were further screened for their capacity to mineralize six radiolabelled PAHs serving as their sole carbon and energy source. Under such conditions, bacterial isolate strain S65 cumulatively mineralized 61% of phenanthrene, 61% of pyrene, and 24% of fluoranthene over a 9-day period, but could not degrade naphthalene, anthracene or fluorene.Three different characterisation approaches were applied to isolate S65 (designated Mycobacterium sp. Strain S65 in Genbank): (i) micro/macro-morphological — phase-contrast microscopy showed S65 to be a Gram variable rod-coccus; S65 produced creamy yellow circular colonies that were catalase-positive, (ii) molecular — HPLC analysis of Strain S65's cell wall mycolic acids indicated it was a novel Mycobacterium, (iii) molecular — species confirmed by others' 16S rRNA gene sequence analysis. Strain S65's mineralization kinetics also showed it to be a new and unique PAH-degrading Mycobacterium.Strain S65's capability and capacity to mineralize 14C-labelled phenanthrene or pyrene, allowed to age in sterile farm soil microcosms for 0, 30, 180 or 360 days prior to inoculation with S65, was quantified on the basis of cumulative 14CO2 evolution 1, 3, 6, or 9 days after inoculation, and expressed as a percent of the initial PAH concentration. For each ageing period, a factorial combination of four soil types (Sandy-Loam, Sand, Clay, Clay-Loam), two levels of soil organic matter (high, low), and two concentrations of PAH substrate (phenanthrene, 250 or 500 mg L-1; pyrene, 500 or 1000 mg L-1), was replicated six times, with three replicates receiving 1.0 × 107 CFU of live S65 and 3 'negative' controls receiving heat-killed S65. Un-inoculated soil microcosm controls were implemented, as well as 'positive' controls in liquid growth medium. Results were analysed by ANOVA. Strain S65 required a 3-day lag to initiate the degradation of non-aged (day 0) phenanthrene, but proceeded immediately with pyrene. Cumulative mineralization of phenanthrene from day 3 to day 9 at either initial PAH concentration was greater in sandy-loam soil with low organic matter than in clay-loam soil with high organic matter (18.5-20.0% vs. 13.5-14.5% on day 0; 13.0-14.5% vs. 10.5-11.5% after 30 days' ageing). Cumulative mineralization of pyrene reached 18.5% and 19%, respectively (for initial concentrations of 500 or 1000 mg L-1) after 24 hours, close to the maximum reached at 9 days (no time lag occurred). After 9 days, for both initial concentration, pyrene mineralization was greater in sandy-loam soil with low organic matter than clay-loam soil with high organic matter (20.0-21.0% vs. 14.5-15.5% on day 0; 13.25-14.0% vs. 11.5-12.5% after 30 days' ageing). Overall mineralization declined as ageing progressed; in particular, for 180- and 360-day aged PAHs, cumulative mineralization dropped below 10%, well below rates for shorter ageing times. This suggests that as their ageing in the soil medium proceeds, phenanthrene and pyrene become less accessible to degradation.This multidisciplinary study highlights the fact that Mycobacterium sp. Strain S65 shows a great potential to be useful in biodegradation of high molecular weight PAHs., and strongly supports the general concept of Mycobacteria having a significant role in PAHs-biodegradation, bioremediation, and biodetoxification in contaminated environments. / La capacité d'isolats bactériens, provenant de sols contaminés avec une grande variété de polluants organiques, à métaboliser une sélection de HAPs rémanents comme source unique d'énergie et de C, fut évaluée. La mise en culture de microbes du sol provenant de 12 sols contaminés par des substances pétrolières sur une gélose avec un ajout de phénanthrène, représentant l'unique source de C, identifia 228 souches bactériennes pouvant décomposer la phénanthrène. Les 14 colonies pouvant dégrader la naphthalène (ndoB+) furent triés selon leur capacité à minéraliser six HAPs. Sur 9 jours la minéralisation cumulative de phénanthrène ou de pyrène par l'isolat S65 fut de 61%, et 24% pour la fluoranthène. Cet organisme ne put minéraliser la naphthalène, l'anthracène ou la fluorène. L'isolat S65 (designé Mycobacterium sp. isolat S65 dans Genbank) fut caractérisé: (i) micro/macro-morphologique — la microscopie montra que S65 était un bâtonnet-coccus, gram-variable, aux colonies d'un jaune crémeux et catalase-positif, (ii) moléculaire — une analyse par CLHP des acides mycoliques de la paroi cellulaire de l'isolat S65 indiqua qu'il s'agissait d'une nouvelle espèce de Mycobacterium, (iii) moleculaire — le genre fut confirmé par d'autres par une analyse génétique. La cinétique de minéralisation des HAPs par l'isolat S65 confirma aussi qu'il représentait une espèce nouvelle et unique de Mycobacterium, compétente dans la dégradation des HAPs. La capacité de minéralisation de l'isolat S65 et le taux de minéralisation de pyrène et de phénanthrène radiomarqués ayant subi un vieillissement pour 0, 30, 180 ou 360 jours dans un microécosystème en sol agricole avant leur inoculation avec l'isolat S65, furent quantifiées par l'évolution cumulée de 14CO2, 1, 3, 6, or 9 jours après l'inoculation. Pour chaque vieillissement, une combinaison factorielle de quatre types de sol (loam sableux, sableux, argileux, loam argileux), deux niveaux de matière organique (MO) du sol (élevé, bas), et deux concentrations de substrat HAP (phénanthrène, 250 ou 500 mg L 1; pyrène, 500 ou 1000 mg L-1) furent évalués. Trois des six réplicats reçurent 1.0 × 107 CFU de S65 vivant et trois témoins 'negatifs' reçurent des cellules thermostérilisées. Des microécosystèmes n'ayant reçu aucune inoculation, ainsi que des témoins 'positifs' en culture liquide s'ajoutèrent à ceux-ci. Les données furent soumises a une ANOVA.L'isolat S65 nécessita 3 jours avant de commencer à dégrader la phénanthrène non-vieilli (jour 0), mais commença immédiatement avec le pyrène. La minéralisation du phénanthrène du jour 3 au jour 9, pour toutes concentrations de HAP, fut plus élevée pour le loam sableux avec peu de MO que pour le loam argileux avec beaucoup de MO (18.5-20.0% vs. 13.5-14.5% sans vieillissement, jour 0; 13.0-14.5% vs. 10.5-11.5% après 30 jours de vieillissement). La minéralisation cumulative de pyrène atteignit 18.5% et 19% (500 ou 1000 mg L-1, respectivement) après 24 hr, près du niveau maximum atteint à 96 hr (i.e., sans aucun délai). Pour quelque concentration de HAP que ce soit, la minéralisation cumulative de pyrène du jour 3 au jour 9 fut plus élevée pour le loam sableux avec peu de MO que pour le loam argileux avec beaucoup de MO (20.0-21.0% vs. 14.5-15.5% sans vieillissement, jour 0; et 13.25-14.0% vs. 11.5-12.5% après 30 jours de vieillissement). La minéralisation diminua avec la progression du vieillissement. Pour les HAP vieillis 180 ou 360 jours, la minéralisation cumulé diminua en deçà de 10%, soit plus bas que pour les vieillissements plus courts. Donc, lorsque que leur vieillissement dans le sol avance, la phénanthrène et le pyrène deviennent moins accessibles à la dégradation. L'isolat S65 du genre Mycobacterium sp. démontre un potentiel utilitaire vis à vis la biodégradation de HAPs de poids moléculaire élevé, et soutient l'idée que les Mycobacteries ont un rôle dans la biodégradation, biorestauration et biodétoxication des HAPs dans les environnements contaminés.

Endotherms are capable of using internal heat to precisely regulate body temperature at an elevated level, yet there is considerable variation in the range of body temperatures (heterothermy) expressed by an endotherm. In this thesis, I exploit two different approaches to address the causes and consequences of heterothermy in mammals, reflective of an underlying trade-off between the functional benefits and energetic costs of endothermy. I first conduct an inter-specific, empirical analysis of mammalian body temperatures reported in the literature, treating heterothermy as a continuous variable spanning all endotherms, to examine factors that predict the degree of body temperature fluctuation observed in different species. Across mammals, body temperature variation decreased with body mass and increased with proximity to the poles, and food hoarders were less heterothermic than non-hoarders. Further, with these allometric, latitudinal, and behavioural effects included, phylogeny still had a strong influence on the degree of body temperature variation in a given species. In my second chapter, I examine potential behavioural consequences of torpor, a special case of heterothermy involving a pronounced reduction in body temperature and metabolism. This research was conducted in captivity on eastern chipmunks (Tamias striatus), which exhibit deep torpor and show extreme individual variation in heterothermy that spans most of the heterothermic continuum expressed by mammals in general. To test the hypothesis that torpor impairs exploration and spatial memory, individual performance was assessed in an open field and a radial arm maze prior to and during hibernation. Results showed that habituation in the open field was negatively impacted by torpor, particularly prolonged torpor, however performance in the radial maze, tested later in the arousal period, was less affected. Thus, torpor expression clearly affects behaviour, but these effects are very transient and therefore unlikely to have long-term fitness consequences. Mammals overall are characterized by extensive variability, both among and within species, in the degree of body temperature variation, with species occupying cold climates and relying on ephemeral food being characterized by the most heterothermy. As to why more individuals and species do not exploit the energetic savings of high-amplitude heterothermy, captive research suggests the immediate costs of reduced body temperature on endotherm function may be more important than its long-term effects. / Les animaux endothermiques sont capables d'utiliser leur chaleur interne afin de réguler précisément leur température corporelle à un niveau élevé, pourtant il y une gamme considérable dans le degré de variation en température corporelle (hétérothermie) chez les endothermes. Dans cette thèse, j'utilise deux méthodes différentes pour adresser les causes et conséquences de l'hétérothermie chez les mammifères, reflétant un compromis entre les avantages fonctionnels et les désavantages énergétiques de l'endothermie. Je mène premièrement une analyse empirique inter-espèce de l'hétérothermie chez les mammifères rapportée dans la littérature. L'hétérothermie est considérée comme trait continu pour examiner les facteurs qui prédisent le gradient hétérothermique chez 545 espèces. L'hétérothermie diminue avec la masse corporelle et augmente vers les pôles, et les amasseurs de nourriture sont moins hétérothermiques que les non-ammasseurs. Une fois que ces effets allométriques, latitudinaux, et comportementaux sont inclus, la phylogénie avait encore une influence forte sur le degré d' hétérothermie. Dans mon deuxième chapitre, j'examine les désavantages comportementaux de la torpeur, un cas spécial d'hétérothermie dans lequel les individus montrent une réduction marquée de leur température corporelle et de leur métabolisme. Cette recherche a été menée en captivité sur les tamias rayés (Tamias striatus), reconnus pour manifester des degrés de torpeur traversant la plupart de la gamme d'hétérothermie exprimée par les mammifères en générale. Pour examiner les désavantages comportementaux de la torpeur comme une explication potentielle de cette variation, la performance individuelle a été évaluée avant et durant l'hibernation à l'aide d'un test de l'arène et d'un test de labyrinthe radial. Les résultats ont montré que l'habituation dans le test de l'arène était affectée négativement par la torpeur, particulièrement la torpeur profonde, mais la performance dans le labyrinthe radiale, testée plus tard dans la période d'éveil, était moins affectée. Ainsi, l'expression de la torpeur affecte clairement le comportement, mais ces effets sont très transitoires et ont alors probablement peu de conséquences à long terme sur l'aptitude de l'individu. Les mammifères en générale sont caractérisés par une vaste variation, inter- et intra-espèce, dans le degré d'hétérothermie et les espèces occupants les climats froids et se nourrissants de ressources éphémères sont caractérisées par le plus d'hétérothermie. En expliquant pourquoi il n'y a pas plus d'individus et d'espèces qui exploitent les avantages énergétiques de l'hétérothermie de haute amplitude, la recherche en captivité suggère que les désavantages immédiats de la torpeur sur la fonction des endothermes peuvent être plus importants que ses effets à long terme.

Deforestation in the tropics is believed to account for 9-12% of total anthropogenic greenhouse gas (GHG) emissions worldwide. In this context, a decision on reducing emissions from deforestation and forest degradation in developing countries (REDD), with the inclusion of the role of conservation, sustainable management of forests and enhancement of forest carbon stocks (REDD+), was adopted at the 16th Conference of the Parties (COP) to the UN Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) in Cancun, Mexico. It has been proposed that REDD+, if effectively and equitably implemented, could provide considerable co-benefits (e.g., poverty reduction, capacity building, improved forest governance) for local communities. However, despite rhetoric at the international level on promoting the involvement of indigenous peoples and local communities, some fear that REDD+ could undermine livelihoods and territorial governance at the local level. In order for REDD+ to attain positive social and environmental outcomes, the interests of a broad range of stakeholders, including local communities and forest-dependent people, will have to be taken into account. Much of the attention of REDD+ to date has been focussed on its consequences for indigenous communities. This thesis draws attention to another key sector, the colonist farmers, who are associated with the agricultural frontier throughout much of Latin America. Chapter 1 documents land-use, perceptions, needs and aspirations of colonist farmers to comprehend their significance for REDD+ policies. To do so, I worked in an active frontier region, viz., eastern Panama, where I considered three colonist areas differing in their accessibility to market as a case study of agricultural frontier dynamics. I mainly evaluated the effect of remoteness and preferences on land-use and deforestation, and have reported colonists' interests, doubts and perceptions of land-use and REDD+. Forest scarcity and dependency, inequalities, and colonists' cultural and technical knowledge are key components that emerge as possible barriers to the equitable implementation of REDD+. Chapter 2 considers the multiple actors' perspectives, goals and issues as important in the development of a conservation strategy. It thus evaluates the perceptions that colonist and non-colonist actors, who are coming from different organizations working in the region, have of the colonist sector and REDD+ in eastern Panama. Further, a detailed study of a colonist-organized association suggests that REDD+ early initiatives in eastern Panama should target groups that possess strong social capital and proposes characteristics and practices that are believed to facilitate collective efforts. / Il est estimé que les émissions liées à la déforestation dans les tropiques représentent entre 9 et 12% des émissions mondiales de gaz à effet de serre. Dans ce contexte, une décision sur la réduction des émissions résultant du déboisement et de la dégradation des forêts dans les pays en développement (REDD); et le rôle de la préservation et de la gestion durable des forêts et du renforcement des stocks de carbone forestiers dans les pays en développement (REDD+), a été adoptée lors de la 16e Conférence des Parties (COP 16) à la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques (CCNUCC), qui s'est tenue à Cancun, au Mexique. Il a été proposé que la mise en œuvre efficace et équitable d'un mécanisme de la REDD+ pourrait générer des co-bénéfices considérables (par ex. réduction de la pauvreté, renforcement des capacités, meilleur gouvernance forestière) pour les communautés locales. Néanmoins, malgré une rhétorique, au niveau international, faisant la promotion de la participation des peuples autochtones et des communautés locales, plusieurs auteurs ont exprimées des craintes quant à la possibilité que la REDD+ mette en péril les moyens de subsistance de ces populations de même que certaines formes de gouvernance. Pour que la REDD+ génère des bénéfices sociaux et environnementaux, les intérêts de parties prenantes, entre autres des communautés locales et populations tributaires des ressources forestières, devront donc être pris en compte. Ce mémoire de maîtrise étudie un secteur clé dans le cadre de la mise en œuvre de REDD+, celui des agriculteurs colons si souvent associés avec la frontière agricole en Amérique Latine. Le chapitre 1 vise à documenter l'utilisation des terres, les perceptions, les besoins et les aspirations des colons. Pour y arriver, j'ai effectuée une étude de cas à la frontière agricole de l'est du Panama en considérant des colons de trois localités ayant une accessibilité variable au marché. Principalement, j'évalue l'effet des préférences pour les différentes activités économiques et de l'éloignement sur l'utilisation des terres et la déforestation et je rapporte les intérêts, doutes et perceptions des colons sur l'utilisation du territoire sur la REDD+. Mes résultats indiquent que la rareté de la forêt et la dépendance des colons par rapport à celle-ci, le contexte culturel favorisant l'élevage, les connaissances techniques en agroforesterie de même que les inégalités économiques et sociales, sont des éléments clés qui seraient des barrières à la mise en œuvre de la REDD+. Le chapitre 2 apporte une perspective complémentaire en considérant les objectifs et problématiques soulevés par plusieurs acteurs des milieux gouvernementaux ou de la société civile quant à l'éventuel développement d'une stratégie REDD+. J'évalue les perceptions d'acteurs colons et non-colons, provenant de différentes institutions et organisations travaillant dans la région ainsi que d'une organisation locale de colons. Mes résultats suggèrent que l'initiative de la REDD+ devrait s'appuyer sur des groupes qui possèdent un solide capital social car l'individualisme serait une importante barrière à la mise en œuvre. Je propose une série des caractéristiques et pratiques perçues comme facilitant l'effort collectif.

Beluga teeth are evaluated as biomonitors of heavy metal accumulation in beluga soft tissues and contaminant exposure in people who consume beluga as part of a traditional diet. Selenium, which protects marine mammals from the toxic effects of mercury, was measured in beluga teeth for the first time using hydride-generation atomic fluorescence spectrometry. Tooth selenium concentrations are shown to be moderately strong predictors of liver and muscle selenium, validating the use of teeth as a selenium biomonitor. Dietary exposure to mercury from the consumption of beluga was compared between historic and modern Mackenzie Delta Inuit populations, based on measured mercury concentrations in archeological beluga teeth and modern beluga tissues. Despite higher mercury levels in modern beluga, estimated average mercury exposure from the consumption of beluga is higher for pre-industrial Inuit populations than for modern Inuit populations, due to the significantly decreased average consumption of beluga among the modern population. / Des dents de beluga sont évaluées pour prévoir l'accumulation des métaux lourds dans les tissus mous, et l'évaluation d'exposition diététique pour les personnes qui consomment le beluga en tant qu'élément d'un régime traditionnel. Le sélénium, qui protège les mammifères marins contre les effets toxiques du mercure, a été mesuré dans des dents de beluga pour la première fois. C'était trouvé que le sélénium dans les dents est un facteur prédictif modérément efficace de sélénium dans le foie et les muscles, validant l'utilisation des dents comme biomoniteurs de sélénium. L'exposition diététique au mercure venant de la consommation du beluga a été comparée entre les populations d'Inuit historiques et modernes, à l'aide des dents de beluga archéologiquement préservées et des tissus de beluga modernes. Malgré le plus haut nivelle de mercure dans les baleines modernes, l'évaluation de l'ingestion diététique du mercure venant de la consommation de baleine de beluga ont été plus hauts pour les populations historiques que pour les populations modernes, à cause d'une diminution de la consommation moyenne de beluga parmi la population moderne.

Geographic Information Systems (GIS) have revolutionized the development of the sophisticated resource management method known as Precision Agriculture (PA). PA involves the wise management of agricultural inputs based on knowledge of soil and plant health heterogeneity over a field, in order to minimize environmental impact and increase economic efficiency. A GIS platform was created as the basis of PA implementation at Azucarera Nacional sugarcane plantation in Panama. Field data collection took place over two years, from 2005 to 2006. A digital map of Mangote plantation was created and linked to production records. Detailed field sampling was also conducted on seven parcels of Mangote plantation, including soil conductivity monitoring and plant chlorophyll monitoring. Data was spatially interpolated to create raster coverages. Soil salinity variation within some parcels studied justifies the creation of soil salinity management zones. Salinity zones were found to be relatively stable over the study period and in general conductivity at a depth was higher than at the surface. The root mean square errors obtained using Inverse Distance Weighting as opposed to Ordinary Kriging did not vary greatly, and hence it is recommended to use the simpler method (IDW) at the study site. Plant chlorophyll profiles revealed nitrogen deficiencies in some study parcels. Plant chlorophyll also showed within parcel variability as well as variability over the study period. No direct spatial correlation was found between conductivity readings and plant chlorophyll readings, although parcels with extreme salinity showed depressed chlorophyll values. The ground-based chlorophyll sampling showed no correlation with NDVI, however the NDVI coverages were deemed useful for the visual identification of plant stress. In general, GIS based management shows promise in improving Azucarera Nacional's agricultural efficiency. / Les systèmes d'information géographiques (SIG) a révolutionné l'élaboration de la méthode sophistiquée de gestion connue sous le nom d'agriculture de précision (AP). L'AP implique la gestion sage des entrées agricoles basées sur la connaissance de l'hétérogénéité de santé de sol et des récoltes dans un champ, afin de réduire au minimum les impactes sur l'environnement et augmenter l'efficacité économique. Une plateforme de SIG a été créée comme base d'exécution de AP à la plantation de canne à sucre d'Azucarera Nacional au Panama. La collection de données a eu lieu sur deux ans, de 2005 à 2006. Une carte digitale de la plantation Mangote a été créée et liée aux dossiers de production. Le prélèvement de données dans le champ a été conduit sur sept champs particuliers de la plantation Mangote, quel incluse une enquête de conductivité de sol et des mesures de chlorophylle. Des données ont été interpolées pour créer des surfaces continues. La variation considérable de salinité de sol dans quelques champs étudiés justifie la création des zones de gestion de salinité de sol. Des zones de gestion de salinité sont relativement stables au cours de la période d'étude et en général la conductivité à une profondeur est plus haute que sur la surface. Les erreurs quadratiques moyenne obtenues en utilisant IDW, en comparaison avec OK, n'ont pas changé considérablement et par conséquent on lui recommande l'IDW comme l'option le plus simple. Les profils de chlorophylle ont indiquées insuffisances d'azote pour quelques champs. Les profiles de chlorophylle ont également montrée la variabilité dedans les champs, aussi bien que la variabilité au cours de la période d'étude. Aucune corrélation directe n'a été trouvé entre les lectures de conductivité et les lectures de chlorophylle bien qu'en général les champs avec la salinité extrême aient montré des valeurs diminuées de chlorophylle. Le système de pr