Phosphorus and nitrogen present in runoff from agricultural land is a primary freshwater pollution source in southern Quebec. The focus of this study was to optimize a constructed wetland for use as a best management practice and the specific aim was to determine if substrate type influences its phosphorus and nitrogen reduction capabilities. The pilot-scale constructed wetland site was located 3 km north of McGill's Macdonald campus in Ste-Anne-de-Bellevue, Quebec, Canada. Three tank replicates filled with sandy clay loam soil, and three with a sandy soil were planted with cattails (Typha latifolia L.) and reed canary grass (Phalaris arundinaceae L.). From July to September 2007, the tanks were flooded continuously with an artificial runoff wastewater, containing 10 mg N L-1 as nitrate 0.3 mg P L-1 as orthophosphate. Results show that there was no significant difference in P removal between the two soil types and both retained approximately 41%. The sandy clay loam soil outperformed the sandy soil in N removal, with 63% and 40% retained respectively. / Le phosphore et l'azote présents dans les eaux de ruissellement provenant de terres agricoles constituent la source prédominent de pollution des eaux douces dans la partie méridionale du Québec. La présente étude visait à optimiser un marais artificiel en temps que pratique de gestion optimale, et, en particulier, à déterminer si le genre de substrat sous-jacent influence la capacité du marais à réduire phosphore et d'azote dans les eaux. Une série de marais artificiels construits à l'échelle pilote furent situés 3 km au nord du campus Macdonald de l'université McGill, à Sainte Anne-de-Bellevue, Québec, Canada. Des quenouilles (Typha latifolia L.) et de l'alpiste roseau (Phalaris arundinacea L.) furent plantés dans trois répétitions-réservoirs sous-tendus par un loam sablo-argileux, ainsi que dans trois autres sous-tendus par un sol sableux. De juillet à septembre 2007, les réservoirs furent inondés avec des eaux d'écoulement artificiels, contenant 10 mg N L-1 sous forme de nitrates et 0.3 mg P L-1 sous forme d'orthophosphate. Aucune différence significative ne fut notée entre les deux types de sol quant à l'élimination du P, les deux ayant retenu environ 41% de celui-ci. Quant à l'élimination de l'azote, le loam sablo-argileux surclassa le sol sableux, retenant 63% de l'azote, comparé à 40%.

Energy is one of the biggest concerns of today's society, because of the rapid depletion of the world's fossil fuel reserves. Efficient energy technologies and renewable energy sources must therefore be developed and implemented. With a 5% share of the total energy consumption, agriculture can benefit from such developments. To preheat cold and fresh ventilation air for livestock barns, solar collectors are one of the promising renewable energy sources to reduce fossil fuel used in heating. Besides identifying energy saving strategies, the objective of the present project was to evaluate the performance of a specific type of solar air pre-heaters consisting of unprotected black corrugated metal sheeting with 1% perforation, installed over the barn fresh air inlets facing south. In this experiment, the two identically built commercial broilers barns were located in St-Jean-Baptiste, 40 km east of Montreal, Canada at 45.5 ° latitude. Each barn offered three floors with a capacity of 6500 broilers/floor, and 73.65 m2 of solar air pre-heaters for a total of 221 m2/barn. From November 2007 to March 2009 the project monitored inlet, inside and outside air conditions, ventilation rate and solar energy recovery and, from this data, conducted energy balance analyses. Measured efficiencies in recovering solar radiation varied from 65% to 20% depending on wind velocity and produced an annual return on investment of 4.7%. Air temperature stratification inside each room was responsible for the loss of 25 and 15% in heater energy and recovered solar energy, respectively. Although reducing heating load, the solar air pre-heaters had no impact on livestock performance because of limited effect on ventilation rate. The monitoring of ambient air temperature and relative humidity was complicated by air temperature stratification. Furthermore, the proper monitoring of ventilation rates requires the installation of electromagnetic sensors on all exhaust fans. The pyranometers used i / L'énergie est l'une des plus grandes préoccupations de la société d'aujourd'hui en raison de l'épuisement rapide des réserves de combustibles fossiles dans le monde. Des technologies nouvelles et plus efficaces ainsi que des sources d'énergies renouvelables doivent par conséquent être développées et implantées. Avec une part de 5% de la consommation mondiale d'énergie, l'agriculture peut bénéficier de ces développements. Pour préchauffer l'air frais entrant par la ventilation des bâtiments d'animaux d'élevage, les capteurs solaires sont une des sources d'énergies renouvelables prometteuses afin de réduire la consommation d'énergie en chauffage. Outre l'identification des stratégies d'économie d'énergie, l'objectif de ce projet était d'évaluer la performance d'un type spécifique de capteurs solaires pour le préchauffage de l'air constitué d'un revêtement métallique noir, ondulé et non protégé du vent ayant 1% de sa surface en perforation. Ce revêtement était installé aux prises d'air d'un bâtiment dans la direction la plus méridionale possible. Les deux poulaillers étudiés au cours de cette expérience étaient identiques et exploités de façon commerciale. Ils étaient situés à St-Jean-Baptiste, à 40 km à l'est de Montréal, au Canada à une latitude de 45.5o. Chaque bâtiment comprenait trois étages ayant un capacité 6500 poulets par étage et un système de capteur solaire de 73.65 m2 chacun pour une aire totale de 211 m2 par poulailler. De novembre 2007 à mars 2009, les caractéristiques de l'air dans les entrées d'air, à l'intérieur et à l'extérieur ainsi que le taux de ventilation et la radiation solaire ont été mesurés et analysés pour faire un bilan énergétique. Les efficacités de la récupération de chaleur provenant du rayonnement solaire ont varié de 65% à 20% dépendamment de la vélocité du vent, en plus les capteurs ont produit un retour sur l'investissement annuel de 4.7%. La stratifi

Agricultural activities alter landscapes to produce food and fiber and can pose a risk to the health of the soil, water and air, and impact biodiversity. The environmental impact of agriculture is largely influenced by the management practices implemented on farms. Beneficial management practices (BMPs) can help mitigate risk to the environment and improve the health of the soil, water, air and biodiversity. In order to develop effective agri-environmental policies and programs to promote environmental sustainability, decision-makers at all levels of government require science-based information on the environmental performance of agriculture, including information on practices being implemented on the farm. Information about BMP adoption in Canada has, until now, been largely fragmented and not widely available. In this study I developed a BMP Adoption Index, which is a reporting tool that measures the level BMP adoption in Canada and can be used to inform policy and program development. The BMP Adoption Index suggests that average adoption by both crop and livestock farmers across the country is in the medium range, with producers implementing more BMPs in areas where agriculture is a dominant land use. BMP Adoption across Canada does not appear to be motivated by a particular environmental issue or high environmental risk. Further investigation to identify the drivers of BMP adoption will enable decision makers to help farmers increase BMP adoption where they will be best able to mitigate the environmental risks of agriculture. / Les activités agricoles de production d'aliments et de fibres altèrent les paysages. Elles peuvent constituer un risque pour la qualité du sol, de l'eau et de l'air, et avoir des répercussions sur la biodiversité. L'impact de l'agriculture sur l'environnement est en grande partie dû aux pratiques de gestion mises en œuvre dans les exploitations agricoles. Les pratiques de gestion bénéfiques (PGB) peuvent aider à réduire le risque pour l'environnement, améliorer la qualité du sol, de l'eau et de l'air et préserver la biodiversité. Afin de concevoir des politiques et des programmes agroenvironnementaux efficaces pour promouvoir la durabilité environnementale, les décideurs de tous les ordres de gouvernement ont besoin de renseignements fondés sur la science concernant la performance environnementale de l'agriculture, y compris des renseignements sur les pratiques mises en œuvre à la ferme. Les renseignements concernant l'adoption des PGB au Canada ont été transmis de manière fragmentée jusqu'à aujourd'hui, et n'ont jamais été mis à la disposition du grand public. Dans le cadre de cette étude, j'ai conçu un indice d'adoption des PGB ; un outil de présentation de données qui mesure le niveau d'adoption des PGB au Canada et qui peut être utilisé pour éclairer l'élaboration des politiques et des programmes. L'indice d'adoption des PGB donne à penser qu'en général, l'adoption par les cultivateurs et les éleveurs de bétail du Canada se situe dans la fourchette moyenne, les producteurs mettant en œuvre plus de PGB dans les zones où l'agriculture constitue l'utilisation principale de la terre. L'adoption des PGB au pays ne semble pas être motivée par un problème environnemental particulier ou un risque environnemental élevé. La poursuite des investigations afin d'identifier les facteurs déterminant pour l'adoption de PGB, permettra aux preneurs de décision de mieux aider les producteurs agricoles à augmenter l'adoption des

Research was conducted to investigate the effect of chemical functional groups, including the ether function and alkyl branches, on the biodegradation mechanisms and biodegradation rates of dibenzoate plasticizers. Biodegradation of 1,6-hexandiol dibenzoate, a potential green dibenzoate plasticizer, by Rhodococcus rhodochrous, was investigated in the presence of hexadecane as a primary carbon source. The metabolites, produced in the biodegradation process were detected using GC/MS and Fourier transform mass spectroscopy techniques. None of these metabolites were stable, with all tending to biodegrade over the course of the experiments. Biodegradation mechanisms were elucidated for 1,6-hexanediol dibenzoate and two commercial plasticizers, diethylene glycol dibenzoate (D(EG)DB) and dipropylene glycol dibenzoate (D(PG)DB). Biodegradation of all of these plasticizers was initiated by hydrolysis of one ester bond to release a monobenzoate and benzoic acid. It was demonstrated that the diol fragment of 1,6-hexanediol monobenzoate was processed via a β-oxidation pathway, which was not possible for diethylene glycol monobenzoate (D(EG)MB) and dipropylene glycol monobenzoate (D(PG)MB) due to the presence of an ether function in the diols. Thus, accumulation of D(EG)MB and D(PG)MB was observed in the biodegradation broth. The biodegradation of commercial plasticizers, D(EG)DB and D(PG)DB and three alternative plasticizers, 1,3-propanediol dibenzoate, 2,2-methyl-propyl-1,3-propanediol dibenzoate and 1,6-hexanediol dibenzoate, were modeled using a Michaelis-Menten/Monod-type kinetic model. Biodegradation was conducted in an aerated bioreactor using resting cells of Rhodococcus rhodochrous, which had been grown with hexadecane as the primary substrate. Monobenzoates released from the biodegradation of commercial plasticizers degraded slower than the monobenzoates of alternative plasticizers. The rapid biodegradation of monobenzoates released from microbial hydrolysis of alt / Des recherches ont été réalisées pour étudier l'effet des groupes chimiques fonctionnels, y compris la fonction éther et les branches d'alkyle, sur les mécanismes de biodégradation et les taux de biodégradation des plastifiants dibenzoate. La biodégradation du 1,6-dibenzoate hexanediol, un plastifiant dibenzoate potentiel, par Rhodochrous rhodococcus, a été étudiée en présence d'hexadécane comme source de carbone primaire. Les métabolites, produits dans les processus de biodégradation ont été détectés par GC/MS et techniques de spectroscopie de masse à transformée de Fourier. Aucun de ces métabolites ne sont stables, tous avaient une tendance à la dégradation durant les expériences. Les mécanismes de biodégradation ont été élucidés pour le dibenzoate de 1,6-hexanediol et de deux plastifiants commerciaux, le dibenzoate de diéthylène glycol (D(EG)DB) et le dibenzoate dipropylèneglycol (D(PG)DB). La biodégradation de l'ensemble de ces plastifiants a été initié par hydrolyse d'une liaison ester pour libérer un monobenzoate et de l'acide benzoïque. Il a été démontré que le fragment de 1,6-diol monobenzoate hexanediol est généré par une β-oxydation, ce qui n'était pas possible pour le monobenzoate diéthylène glycol (D(EG)MB) et le monobenzoate dipropylèneglycol (D(PG)MB) en raison de la présence d'une fonction éther dans les diols. Ainsi, l'accumulation de D(EG)MB et D(PG)MB a été observée dans le bouillon de biodégradation. La biodégradation des plastifiants commerciaux, D(EG)DB et D(PG)DB et trois plastifiants de remplacement, le dibenzoate de 1,3-propanediol, le dibenzoate de 2,2-méthyl-propyl-1propanediol et le dibenzoate de 1,6-hexanediol, a été modélisée à l'aide d'un modèle cinétique Michaelis-Menten/Monod-type. La biodégradation a été effectuée dans un bioréacteur aéré à l'aide de cellules au repos Rhodochrous rhodococcus, qui avaient été cultivées avec l'hexadécane comme subst

Risk assessors are often asked to estimate the concentration of a trace element in the edible part of a plant based on soil properties. More accurate models are needed to better assess the risks associated with the consumption of plants growing in contaminated soils. Although the importance of different soil physico-chemical properties on trace element bioavailability is recognized, the effect of plant physiological processes have received less attention. This thesis reports efforts to integrate soil physico-chemical properties and plant physiological factors in the modeling of trace element uptake by plants and provides a reflection on the assessment of the risks associated with urban gardening on the Island of Montréal. Chapter 2 presents and discusses the results of a field experiment in 19 urban gardens in Montréal. Our results suggest that, although some gardens showed significant contamination, the vegetables grown in all of the gardens we tested were safe for consumption. Our analysis also suggests that the model and methods used by the direction of public health of Montréal in 2007 in their risk assessment greatly overestimated trace element concentrations in vegetables and constituted a weak scientific basis for decision-making. To improve the accuracy of the models used by risk assessors, two approaches were developed. In Chapter 3, the effect of transpiration rate, a process thought to affect trace element uptake and accumulation by plants, was tested in a controlled environment experiment. Our data suggest that, although an effect is observed, its magnitude is not as high as expected, especially when trace element concentrations in the above ground plant parts are concerned. Hence, the integration of transpiration rate into trace element uptake modeling may not constitute a significant improvement. In Chapter 4, data from five experiments are analyzed and models are developed to predict the concentration of 15 trace elements in 13 plant tissues as a function of total trace element concentrations in soil and key soil physico-chemical properties such as pH, soil organic matter (SOM), and cation exchange capacity (CEC). Our results suggest that CEC and pH are the soil properties that best correlate with trace element bioavailability for a wide range of elements and plants. / En évaluation de risque environnemental, il est souvent nécessaire d'estimer la concentration d'un contaminant dans les parties comestibles d'une plante à partir d'une analyse de sol. Il est essentiel de développer de meilleurs modèles prédictifs afin d'identifier adéquatement les risques associés à la culture de plantes dans des sols contaminés. Si l'importance des propriétés physico-chimiques du sol sur la biodisponibilité des élément-traces est bien documentée, l'effet des processus physiologiques sur leur accumulation dans les plantes n'a reçu que peu d'attention. Ce mémoire propose une réflexion sur l'évaluation des risques associés à l'agriculture urbaine à Montréal et expose les résultats de recherches visant à intégrer des propriétés physico-chimiques du sol ainsi que des facteurs physiologiques dans des modèles d'accumulation des élément-traces par les plantes. Le Chapitre 2 présente et interprète les résultats d'une recherche effectuée dans 19 jardins urbains à Montréal. Même si les sols de certains jardins étaient contaminés, tous les légumes cultivés pouvaient être consommés sans danger. Toutefois, la démarche d'évaluation de risque employée en 2007 par la direction de la santé publique de Montréal surestime de beaucoup les concentrations d'élément-traces dans les légumes et n'offre pas une base scientifique solide pour la prise de décisions d'intérêt public. Afin d'améliorer les modèles utilisés en évaluation de risque, deux approches ont été développées. Dans le Chapitre 3, l'effet de la transpiration sur l'accumulation d'élément-traces par l'orge à été évalué en laboratoire. Même si un effet modeste est observé, nos résultats suggèrent que l'intégration de la transpiration comme facteur dans les modèles n'apporterait que peu d'amélioration quant à la précision des prédictions. Dans le Chapitre 4, les données de cinq expériences ont été compilées et des régressions ont été développées mettant en relation les concentrations de 15 élément-traces dans 13 tissus végétaux avec des propriétés physico-chimiques du sol tels que le pH, la matière organique (MO), et la capacité d'échange cationique (CEC). Nos résultats suggèrent que le pH et la CEC sont les propriétés du sol qui corrèlent le mieux avec la biodisponibilité d'une large variété d'éléments et de plantes.

Phosphorus (P) is considered as the controlling element in the proliferation of eutrophication in water bodies. Constructed wetlands are accepted as the most appropriate treatment technology for removal of nutrients, including phosphorus from agricultural drainage waters. As most of P removal in constructed wetlands is through precipitation and abiotic sorption, introduction of suitable substrate can enhance the P removal efficiency of the system. Slag has immense capacity for P sorption however its composition and ability as a wetland substrate varies from locale to locale. A study divided into bench and pilot scale was undertaken to evaluate the efficiency of a locally available electric arc furnace slag (EAFS). The pilot scale study was used to validate the findings of bench scale together with conducting additional investigations. In bench scale study EAFS was found to have high efficiency (nearly 100%) in P removal. Amount of P removed increased by increasing the contact time between the P solution and the slag. Where mechanical shaking appreciably enhanced the P-removal efficiency (90 %) in 3 hour, aeration resulted in (97-99%) phosphorus removal in a much reduced contact time of one hour for all P concentrations used (0.3, 3.0, 6.0 mg/L). Adsorption capacity of 1457 mg/kg was ascertained for this slag. In the pilot scale study higher P removal was recorded in residence time treatments of five and ten hour but, the rate of removal was slower than what was observed in case of one and two hour residence time. The EAFS when subjected to application of a high concentration of P solution over 72 hour period depicted a gradual decrease in the P removal efficiency, falling from 85% to 53% at the end of experiment. It was also established that EAFS can be regenerated to 70% of its original P-sorption capacity by putting it to a resting period of 3 weeks. / Le phosphore est considéré comme l'élément nutritif déterminant dans le foisonnement par eutrophisation des eaux. Les marais artificiels sont reconnus comme la technologie la plus appropriée pour enlever les éléments nutritifs, tel le phosphore, des eaux usées agricoles. Comme la majorité de l'enlèvement du P dans les marais artificiels est le résultat de précipitation et de sorption abiotique, l'introduction d'un matériel approprié pourrait améliorer l'efficacité d'enlèvement de P du système. Quoi que les scories ait une immense capacité de sorption du P, leur composition et applicabilité comme matériel de marais filtrant varie toutefois de lieu en lieu. Une étude visant à évaluer l'efficacité de scories de four électrique à arc (SFEA), disponibles localement, à ces fins, fut entreprise à l'échelle de banc d'essai, ainsi qu'à l'échelle préindustrielle. A cette dernière échelle l'étude servit à valider les résultats de l'étude à l'échelle de banc d'essai, ainsi qu'a compléter d'autres expériences. A l'échelle du banc d'essai, la SFEA montra un efficacité d'enlèvement du P très élevée (près de 100%). La quantité de P enlevée augmenta de concert avec la durée de contact entre la solution contenant le P et les scories. Pour toutes les concentrations de P étudiés (0.3, 3.0, et 6.0 mg/L), une agitation mécanique améliora notamment l'efficacité d'enlèvement du P (90% en 3 hr), tandis que l'introduction d'une aération eu pour résultat un enlèvement quasi-total (97-99%) du P dans un temps de contact beaucoup plus court (1 hr). Une capacité d'adsorption de 1400 mg/kg fut déterminé pour ces scories. Lors de l'étude à l'échelle préindustrielle, des temps de séjour plus longs (5 et 10 h) augmentèrent l'enlèvement du P, mais le taux d'augmentation de l'enlèvement du P fut significativement plus élevé lors des premières (1, 2 h) heures de séjour. Lorsque soumises à une application d'une solution

Decreasing photoreactivation after wastewater UV disinfection can lead to considerable savings in capital and operating costs. Objectives of this study were to determine pre- and post-UV irradiation conditions able to decrease fecal coliform photoreactivation in a wastewater effluent from the Montreal Wastewater Treatment Plant. Results of the study indicated that delaying exposure to photoreactivating light for three hours suppressed photoreactivation at UV doses of 10 and 20 mJ/cm2. At least 440 lux of visible light was needed to initiate photoreactivation, and 700 lux or greater for maximum effect. Additional experiments showed that photoreactivation was significantly decreased when visible light (400-800 nm) was simultaneously applied prior and during UV irradiation. This was more obvious for winter samples, where photoreactivation was decreased by nearly 50 %. Moreover, the effect of pre-illumination with visible light was maintained for at least 30 minutes. Finally, summer populations were more sensitive to inactivation and less able to photoreactivate than winter populations. / Diminuer la photoréactivation des bactéries suivant leur désinfection à l’UV peut entraîner une baisse considérable des coûts du capital et d’opération. Les objectifs de cette étude visent à déterminer quelles conditions, avant ou après le rayonnement à l’UV, permettent de diminuer la photoréactivation des coliformes fécaux contenus dans les eaux traitées de la Station d’Épuration des Eaux Usées de Montréal. Les résultats indiquent qu’à des doses d’UV de 10 et 20 mJ/cm2, un retard de 3 heures à l’illumination photoréactivante permet de prévenir la photoréactivation. De plus, une lumière photoréactivante de minimum 440 lux est nécessaire pour initier la photoréactivation, et 700 lux et plus est requis pour obtenir une photoréactivation maximale.Des expériences supplémentaires démontrent qu’une irradiation à la lumière visible avant ou pendant la désinfection à l’UV permet de diminuer la photoréactivation. L’effet est plus grand pour les bactéries d’hiver, chez lesquelles la photoréactivation diminue de moitié. Aussi, l’effet de la pré-illumination à la lumière visible est conservé pendant au moins 30 minutes. Finalement, les résultats suggèrent que les bactéries d’été ont une plus grande sensibilité à l’inactivation à l’UV et une plus faible capacité à photoréactiver que leurs consoeurs d’hiver.

The net ecosystem carbon (C) balance and radiative forcing impact of northern peatlands are largely governed by the exchange of carbon dioxide (CO2) and methane (CH4) gases with the atmosphere. To predict the effects of perturbations on peatland C exchange, the relationships between gas fluxes and environmental correlates should be established at the plant community and microtopographic level to capture the spatial heterogeneity of peatlands. In this research, I use an autochamber system to quantify CO2 and CH4 fluxes at a sub-daily time scale among three vascular plant communities at the Mer Bleue ombrotrophic bog, and examine how gas exchange is related to environmental and biotic factors across time and space.In highly turbulent conditions, CH4 and nighttime CO2 effluxes measured by autochambers with a short deployment period were underestimated by 9-57% and 13-21%, respectively, due to wind flushing the dry and porous surface peat as shown by a reduction in pore space CO2 concentration gradient. In contrast, CH4 and nighttime CO2 effluxes measured in calm conditions were overestimated by ~100%. These problems were resolved by extending the deployment period and discarding data in the initial 13 minutes when calculating fluxes. Eriophorum and Maianthemum/Ledum communities contributed to over half of the total CH4 emissions from the bog, although they covered only 30% of the total area. The temporal variability of CH4 flux was correlated (r > 0.4) with peat temperature, only when water table was less than 20, 30, and 40 cm below the peat surface for Maianthemum/Ledum, Chamaedaphne, and Eriophorum communities, respectively. Significant differences in the overall photosynthesis and respiration models existed among all three plant communities. Maximum net ecosystem CO2 exchange explained well the variations in seasonal mean CH4 flux among Eriophorum and lawn sites, but the relationship was weakened after including hummock sites. Cross-correlation results show a lag of 9-12 hours of CH4 flux behind photosynthetic activity for the Eriophorum community, but a much longer lag of 18-26 days for the Maianthemum/Ledum community. My findings highlight the importance of considering separately the functionally different plant communities dominated by distinct growth forms in the modelling of C gas exchange in ombrotrophic bogs. / L'équilibre du carbone (C) net de l'écosystème et l'impact du forçage radiatif des tourbières dans le Nord sont largement régis par les échanges de dioxyde de carbone (CO2) et du méthane (CH4) entre l'atmosphère. Pour prédire les effets des perturbations sur les échanges C à la tourbière, les relations entre les flux de gaz et les corrélats environnementaux devraient être établies au niveau de la communauté végétale et microtopographique afin de saisir l'hétérogénéité spatiale de la tourbière. Dans cette recherche, un système de chambre de automatique est utilisé pour quantifier les flux de CO2 et de CH4 à une échelle de temps sous-quotidienne entre les trois communautés de plantes vasculaires à la tourbière ombrotrophe Mer Bleue. Les liens entre les échanges gazeux et les facteurs environnementaux et biotiques sont examinés dans le temps et l'espace.Dans des conditions très turbulentes, l'écoulement du CH4 et celui du CO2 de la nuit mesurés par les chambres automatiques avec une courte durée de déploiement ont été sous-estimés par 9-57% et 13-21% respectivement, en raison du vent soufflant sur la surface de la tourbe sèche et poreuse tel que témoigné par une réduction dans le gradient de concentration du CO2 dans l'espace poreux. En revanche, l'écoulement du CH4 et celui du CO2 de la nuit mesurés dans les conditions calmes ont été surestimées par environ 100%. Ces problèmes ont été résolus par allonger la durée de déploiement et par supprimer les données dans les 13 premières minutes lors du calcul des flux. Les communautés Eriophorum et Maianthemum/Ledum ont contribué à plus de la moitié des émissions totales du CH4 provenant de la tourbière, bien qu'ils ne couvrent que 30% de la superficie totale. La variabilité temporelle des flux du CH4 est corrélée (r > 0.4) avec la température de la tourbe, seulement si le niveau hydrostatique est inférieur à 20, 30 et 40 centimètres sous la surface de la tourbe respectivement pour les communautés Maianthemum/Ledum, Chamaedaphne et Eriophorum. Il existe des différences significatives entre les modèles globaux de photosynthèse et de respiration pour les trois communautés végétales. L'échange maximal net du CO2 dans l'écosystème explique bien les variations dans les moyennes saisonnières du flux CH4 pour l'Eriophorum et les sites de pelouse. La relation est plus faible si les sites buttes sont inclus. Les résultats de la corrélation croisée montrent un décalage de 9 à 12 heures entre le flux du CH4 et l'activité photosynthétique pour la communauté Eriophorum, mais un décalage beaucoup plus long, de 18 à 26 jours, pour la communauté Maianthemum/Ledum. Mes résultats soulignent l'importance de considérer séparément les communautés de plantes, qui ont des fonctionnalités différentes et sont dominées par des formes de croissance distinctes, dans la modélisation de l'échange du gaz carbonique (C) dans les tourbières ombrotrophes.

The effects of terrestrial runoff on the Bellairs fringing reef environment were assessed by a study of water quality. This study is partitioned into two components. The first documents terrestrial discharge of sediments and nutrients into coastal waters and maps the resulting seawater quality by analyzing samples taken from a grid of stations. Terrestrial water samples were analyzed for turbidity, total suspended solids (TSS), nitrate-nitrite-nitrogen (NOx-N), and soluble reactive phosphorus (SRP). Seawater was analyzed for turbidity, TSS, and salinity while sedimentation rates were measured upon the seafloor. Results indicated that on all four events, water above the reef exceeded the guidelines for turbidity, TSS, or both. Post-discharge changes in seawater quality around the outlet depend on a runoff event's TSS load and total discharge, though above the reef which lies 600m from the outlet, there is the added dependence of the prevailing winds. Spatial trends were not observed across the reef, though directly in front of the outlet there was an apparent northward trend for plumes. Sedimentation rates on the reef were much higher than guidelines for 35 of the 118 days monitored. The second component of this study characterizes the watershed draining to the aforementioned coastal outlet in terms of hydrology and water quality, and the latter's relation to landuse. Water samples were taken at the outlet over time as well as at four upstream locations on two events, and were analyzed for turbidity, TSS, NOx-N, and SRP. Observed hydrological characteristics included spatially heterogeneous rainfall, flash floods, internal drainage of runoff into the karstic aquifer, and a correlation between event total runoff volumes and event runoff coefficients (r = 0.89). Water quality results identified a first flush phenomenon for TSS, and sources of high TSS, turbidity, and SRP to be industry, urban areas, and agriculture. Considering the low proportion of agr / Les effets de ruissellement de surface sur l'environnement des récifs de Bellairs ont été évaluer par une étude de la qualité de l'eau. Cette étude est divisée en deux composantes. La premiere documente les déversements terrestres des éléments nutritifs et des sédiments dans les eaux côtières. De plus, la mer est divisée en grille, permettant l'analyse d'échantillons survenant de chaque région et des tendances de ces résultats. Des prélèvements de ruisellement de surface ont également été analysées pour leur turbidité, le totale des matieres solides en suspension (TSS), les nitrates-nitrites-nitrogen (NOX - N), et de phosphore soluble réactif (PSR). La turbidité, TSS, salinité, et le taux de sédimentation sur le fond marin ont toutes été obtenus des échantillons maritimes. Les résultats ont démontré que pour les quatre occasions de déchargements terrestres, l'eau au dessus des récifs excédés les limites de conseil de TSS, turbidité ou les deux. Après un événement de déchargement, les changements de qualité d'eau maritime autour d'une sortie dépendent sur le TSS. Par contre, au dessus des récifs, à 600m de la sortie, il y a le facteur supplementaire de vent. Des tendances spatiales n'ont pas été observés a travers le récif, mais une apparente direction des décharges envers le nord a été remarqué en avant des sorties. Le taux de sédimentation excédé les limites de conseil pendant 35 jours des 118 jours d'observations totales. La deuxième composante de cette étude caractérise le bassin d'évacuation lié à la sortie maritime mentionné en terme d'hygrologie, qualités des eaux, et de la relation entre ce dernier et l'utilisation des terres. Des échantillons d'eaux ont été pris à travers le temps à la sortie, ainsi qu'à quatre endroits d'amont à deux reprise chacune. Les analyses incluent la turbidité, TSS, PSR et NOX-N. Les caractéristiques hydrologiques observées sont une distribution sp

Human activity is causing rapid loss of biodiversity. Although the direct drivers of this are well understood, the indirect socio-economic drivers are not. This thesis examines the role of economic inequality in predicting rates of biodiversity loss at two different scales. First, I perform a cross-national analysis of the proportion of plant and vertebrate species that are threatened, as defined by the IUCN (World Conservation Union) red lists. Second, I examine the role of land cover and socio- economic variables in determining trends in bird species richness in the USA. At the international scale, inequality is consistently an important predictor: the proportion of species threatened is higher in countries that have higher inequality, all else being equal. At the smaller scale of the US, socio-economic variables can explain up to 20% of the variation in species richness. However, inequality does not significantly improve this prediction. / Présentement, l'activité humaine cause une perte rapide de la biodiversité. Alors que les causes directes de cela sont bien comprises, les causes socio-économiques indirectes ne le sont pas. Le rôle des inégalités économiques dans la prédiction des taux de perte de biodiversité sera examiné à deux échelles différentes dans la présente étude. D'abord, il sera question d'une analyse transnationale de la proportion d'espèces végétales et d'espèces vertébrées qui sont menacées, tel que définit par la liste rouge de l'UICN (Union mondiale pour la nature). Ensuite, le rôle de la couverture terrestre ainsi que celui des variables socio-économiques seront examinés afin de déterminer les tendances de l'abondance des espèces aviennes aux États-Unis. À l'échelle internationale et de façon constante, les inégalités sont un prédicteur. À toute autre qualité égale, la proportion d'espèces menacées est plus élevée dans les pays qui ont de plus grandes inégalités. À la plus petite échelle de l'étude, les variables socio-économiques peuvent expliquer près de 20% de la variation. Cependant, l'inégalité économique n'améliore pas considérablement la prédiction.