Ce mémoire de maîtrise en Études régionales à l'UQAC porte sur le projet de Parc de la nordicité et sur son insertion dans le mouvement québécois pour la Forêt habitée. Ce mouvement a été amorcé dès les premières vagues de la colonisation des régions ressources du Québec et il fait des percées significatives depuis quelques années. Au premier chapitre, une revue générale des racines historiques de la Forêt habitée au Québec souligne l'importance des enjeux sociaux et économiques qui sont en cause dans la réhabilitation et la mise en valeur des forêts situées à proximité des lieux habités. Au deuxième chapitre, il est fait une synthèse des principales applications concrètes de la Forêt habitée au Québec et des principales réalisations des organismes à l'origine de ces projets. On retrouve les principaux projets de Forêt habitée québécois dans les régions de l'Abitibi-Témiscamingue, du Nord-du-Québec, des Hautes-Laurentides, de l'Estrie, des Bois-Francs, du Bas-Saint-Laurent, de la Gaspésie et du Saguenay-Lac-Saint-Jean. En ce qui a trait au projet d'un Parc de la nordicité situé à Ville de La Baie, ce projet s'apparente bien au concept de Forêt habitée, comme le démontrent ses principales caractéristiques biophysiques et socio-économiques selon l'étude de faisabilité terminée en juin 2000 et synthétisée au troisième chapitre. Le cas du projet de Parc de la nordicité pourrait même servir de laboratoire territorial de mise en application concrète de la Forêt habitée et du développement durable comme le souhaite son principal promoteur, la Région laboratoire du développement durable (RLDD). Le projet de Parc de la nordicité chemine dans le milieu baie riverain depuis 1995 et obtient depuis un large consensus auprès des propriétaires et gestionnaires du territoire, de même que le soutien financier de Ville de La Baie, de la Société touristique du Fjord, ainsi que d'autres partenaires financiers tels Alcan et Abitibi-Consolidated. Une première étude d'opportunité lancée en 1997 a fait clairement ressortir les problèmes de vandalisme qui sévissent au Cap-à-1'Ouest, le territoire qui sert d'ancrage au projet, de même que son intérêt écologique, culturel, patrimonial et paysager. L'étude de faisabilité pousse plus loin encore dans l'acquisition de connaissances du territoire, on y fait un inventaire détaillé des ressources forestières, un plan de développement multi ressources et on conclut une série d'ententes de gestion en intendance privée avec les propriétaires et gestionnaires. Selon l'étude de faisabilité, les secteur de l'Anse-à-Benjamin est l'endroit le plus approprié pour servir de porte d'entrée au Parc de la nordicité et pour l'implantation des ses principales infrastructures. Ce secteur possède déjà une vocation récréotouristique bien établie avec sa marina, le fameux sentier Eucher qui mène au belvédère de la Croix-du-Centenaire et son village de pêche blanche.

Les activités militaires sont la source d'une contamination importante des sols par des matériaux énergétiques ou explosifs tels que le HMX, le RDX ou le TNT et par de nombreux métaux. Cette situation se rencontre notamment au Canada. La toxicité individuelle (et même de certains mélanges) de ces contaminants est bien connue et laisse, à priori, présager de risques pour les organismes et les écosystèmes. Cependant, la forme sous laquelle se retrouvent les contaminants porte à croire que leur biodisponibilité pourrait être limitée. Celle-ci constitue donc un facteur clé, comme dans la plupart des cas de pollution. Or, il s'agit d'un paramètre qui résulte de plusieurs processus relevant de plusieurs disciplines différentes d'où la difficulté d'en cerner la notion et la pluralité de définitions qu'on en trouve. Dans cette étude, nous avons considéré la biodisponibilité comme une variable à caractère toxicologique et la bioaccessibilité comme une variable chimique, incorporée à la biodisponibilité. De par sa nature même, la quantification de la biodisponibilité requiert une approche intégrée incluant des indicateurs biologiques et chimiques pertinents. Dans un premier volet, deux sols de texture très différente (l'un prélevé sur une base militaire et l'autre, de type forestier) ont été amendés avec du Pb ou du HMX puis évalués quant à leur toxicité envers Eisenia andrei et leur biodisponibilité respective. Nous avons aussi déterminé l'incidence de la présence de vers sur le pH du sol et sur la bioaccessibilité du Pb et les teneurs de HMX soluble. La présence de vers a fait augmenter significativement le pH du sol de type militaire mais aucun effet n'a été relevé dans le sol forestier. En contrepartie, la bioaccessibilité du Pb à la fin de la période d'exposition était significativement réduite dans le premier cas mais augmentée dans le second. Aucune variation significative de cet ordre n'a été observée avec le HMX. En outre, la bioaccessibilité du Pb et les concentrations en HMX soluble étaient supérieures dans le sol provenant de la base militaire. En termes de toxicité, le Pb et le HMX se sont avérés tous deux significativement plus toxiques dans le sol d'origine militaire que dans le sol forestier (CE₅₀ pour effets sur la reproduction de E. andrei de 81 mg.kg¯¹ contre 1068 pour le Pb et 9.1 contre 3l pour le HMX). Une différence de biodisponibilité est donc fort vraisemblablement à l'origine de l'écart de toxicité constaté entre les deux sols. Une seconde étude a porté sur la biodisponibilité et la toxicité des contaminants dans les sols d'une base militaire canadienne. Nous y avons mesuré des indicateurs chimiques comme les teneurs en contaminants, des paramètres toxicologiques conventionnels et une batterie de biomarqueurs (enzymes antioxydants, détoxication et paramètres lysosomiaux) chez E. andrei. Nos résultats indiquent que ces sols sont contaminés par du HMX et plusieurs métaux dont les principaux sont le Cu, le Pb, le Zn, le Bi, le Cr, le Ni et le Cd. Les substances les plus accessibles dans les sols étaient le HMX ainsi que le Bi, le Pb, le Zn et le Cd. Tout comme pour le sol militaire témoin utilisé lors des expériences avec ajout de toxique, le pH de la majorité des sols était plus élevé au terme de la période d'exposition. Quant aux concentrations tissulaires des contaminants chez E. andrei, les éléments prépondérants étaient le Cu, le Zn et le Bi. L'accumulation préférentielle de ces substances pourrait s'expliquer en termes de bioaccessibilité, de mécanisme de détoxication ou de compétition entre certains éléments comme le Bi et le Pb. A l'exception d'un sol dans lequel de la létalité a été observée, les résultats de toxicité chez E. andrei étaient de nature sous-létale avec toutefois une inhibition complète de la reproduction dans les échantillons contaminés. Les réponses majeures des biomarqueurs étaient une augmentation de l'activité de la superoxyde dismutase et une réduction du temps de rétention du rouge neutre (fragilisation de la membrane Iysosomiale). La réponse du rouge neutre concorde avec les gradients de métaux dans les sols. Quant à l'effet sur la SOD, nous postulons que le HMX pourrait générer un stress oxydant responsable de son activation. En dernière partie de notre travail, nous avons soumis les résultats rapportés dans la section précédente à une analyse statistique relativement complexe. Au moyen de modèles et d'outils propres à mettre en lumière des associations entre les variables potentiellement impliquées dans la biodisponibilité nous avons tenté de dégager une évaluation synthétique de la biodisponibilité dans ces sols de type militaire. Nous avons exploré les régressions linéaires entre les caractéristiques physico-chimiques du sol et les concentrations de contaminants bioaccessibles, d'une part, ainsi qu'entre ces dernières et les réponses des biomarqueurs ou les concentrations dans les tissus, d'autre part. Une récente procédure de compilation d'un indice global de biomarqueurs a finalement été appliquée sur les sols étudiés afin d'obtenir un indicateur de leur qualité. Les régressions linéaires obtenues confirment l'existence d'une corrélation inverse entre le pH et la disponibilité des métaux d'une part et le potentiel de sorption des argiles, de la matière organique et des oxydes métalliques amorphes d'autre part. Des équations ont même été dérivées pour le Bi et le HMX (composés peu caractérisés jusqu'ici). Une relation marquante est ressortie entre les concentrations de contaminants bioaccessibles et les biomarqueurs, notamment la contribution du HMX à l'activité de la SOD, ce qui corrobore l'hypothèse d'un potentiel prooxydant du HMX. Enfin, les indices intégrés de biomarqueurs quant à la qualité des sols militaires concordent tant avec les niveaux de contamination qu'avec les réponses et la sensibilité des différents biomarqueurs. Globalement, les résultats générés dans la présente étude de la biodisponibilité envoient donc aux gestionnaires de ces sols militaires un signal à l'effet que plusieurs substances délétères pour l'environnement y sont peut-être plus biodisponibles qu'on ne le croyait, ce qui en augmente d'autant les risques pour les organismes vivants. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Approche intégrée, Biodisponibilité, Bioaccessibilité, Biomarqueurs, Eisenia andrei, Explosifs, Métaux, Sols.

Dans cette thèse nous apportons plusieurs contributions, à la fois théoriques et appliquées, à la théorie des valeurs extrêmes. Les deux premiers chapitres de cette thèse s'attachent à répondre à des questions cruciales en climatologie. La première question est de savoir si un changement dans le comportement des extrêmes de température peut être détecté entre le début du siècle et aujourd'hui. Pour cela nous proposons d'utiliser la divergence de Kullback Leibler, que nous adaptons au contexte des extrêmes. Des résultats théoriques et des simulations permettent de valider l'approche proposée, dont les performances sont ensuite illustrées sur un jeu de données réelles. La deuxième question quant à elle combine les réseaux de neurones à la théorie des valeurs extrêmes afin de savoir où ajouter (resp. retirer) des stations dans un réseau pour gagner (resp. perdre) le plus (resp. le moins) d'information sur le comportement des extrêmes. Un algorithme, le Query By Committee, issu de la théorie du machine learning est développé puis appliqué à un jeu de données réelles. Les avantages, inconvénients et limites de cette approche sont ainsi mis en exergue. La dernier chapitre de la thèse traite d'un sujet plus théorique, à savoir l'estimation robuste du paramètre de queue d'une distribution de type Weibull en présence de covariables aléatoires. Nous proposons un estimateur robuste en utilisant un critère de minimisation de la divergence entre deux densités et étudions ses propriétés asymptotiques. Des simulations illustrent les performances de l'estimateur à distance finie. Cette thèse offre de nombreuses perspectives dont une liste non exhaustive est dressée en conclusion.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Une grande partie du territoire québécois n'est pas couverte par la stratégie de détection des feux de forêt de la Société de protection des forêts contre le feu. L'utilisation d'images satellitaires permettrait d'avoir un portrait de la situation des feux sur l'ensemble du territoire. Une technique de détection et de suivi des feux de forêt pourrait être intéressante pour les secteurs éloignés situés dans la zone de protection restreinte au nord du 5iieme parallèle nord. L'objectif de cette étude est d'améliorer l'arsenal pour la lutte contre les feux de forêt. La méthode développée dans cette étude compare la luminance mesurée par les canaux 3 et 4 du capteur AVHRR au-dessus des feux de forêt. Pour vérifier la capacité et l'efficacité de ce traitement à détecter des feux de forêt, les images-résultats ont été comparées avec les cartes de localisation des feux de forêt tracées à partir des données fournies par la direction de la conservation des forêts du ministère des Ressources naturelles du Québec. Bien que les données brutes des canaux 3 et 4 fournissent des informations intéressantes sur la répartition des feux, le traitement des images développé au cours de cette étude permet de mieux mettre en évidence les feux par rapport au reste de l'image. En plus de la détection des feux, la méthode permet aussi d'évaluer leur intensité et leur direction. Le traitement des images satellitaires a permis de détecter 62 % des feux de plus de 10 ha qui n'étaient pas couverts par des nuages. Le plus petit feu de forêt détecté avec la méthode est un feu de 20 hectares. Même si la méthode n'a pas permis de détecter tous les feux présents, elle fournit néanmoins une information des plus précieuses puisque aucun autre moyen présentement disponible ne permet d'avoir un portrait de chaque kilomètre carré du territoire plusieurs fois par jour et ce, à un coût comparable à celui des images satellitaires.

Depuis le milieu des années 90, la foresterie québécoise cherche à appliquer le principe d'aménagement durable de la forêt (ADF), comme en témoigne l'amendement de la Loi sur les forêts de 1996 où les six critères d'ADF ont été introduits en préambule. Cette timide mesure ne fut cependant pas accompagnée de la refonte en profondeur du régime forestier si bien qu'un débat social s'est enclenché au tournant de l'an 2000, ce qui mena ultimement à la mise sur pied de la Commission d'étude sur la gestion de la forêt publique québécoise. Le rapport de cette Commission (Coulombe et al. 2004), jugeant la gestion forestière comme étant trop centrée sur la production ligneuse, sert de base à l'actuelle mise sur pied d'un nouveau régime forestier, chapeauté par la Loi sur l'aménagement durable du territoire forestier, adoptée en 2010. L'esprit de cette loi est la mise en place effective d'une gestion répondant aux mêmes six critères d'ADF qui n'étaient que simplement énoncés en 1996. Parallèlement, le Bureau du forestier en chef (BFEC) a annoncé des baisses de possibilité forestière pour la période actuellement en vigueur (2008-2013). Les raisons invoquées pour ces diminutions sont la mise en place de superficies affectées à la conservation (Bureau du forestier en chef 2010a, 2010b). Cela démontre bien le défi d'harmonisation posé par l'ADF : la production ligneuse doit laisser de la place aux besoins environnementaux, sociaux et culturels. Cependant, il n'en demeure pas moins que la production ligneuse a toujours sa place dans cette nécessaire recentralisation de la gestion forestière. Pour preuve, au moins deux des six critères d'ADF sont compatibles avec la production ligneuse : le maintient des avantages socio-économiques de la forêt et le maintien de l'apport des écosystèmes forestiers aux grands cycles écologiques planétaires. En tant que partie intégrante de la grande forêt boréale mondiale, les forêts d'épinette noire participent activement à puiser le carbone de l'atmosphère et à le stocker de façon durable en impliquant, entre autres, le tronc de l'arbre. Ce carbone sous forme ligneuse est la base de toute l'industrie forestière passée, présente et future, établissant ainsi un lien évident entre aménagement forestier et gestion des gaz à effet de serre. Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) stipule qu'une forêt bien aménagée est un moyen efficace pour lutter contre la hausse du CO2 atmosphérique, un lien qui ne peut qu'être amplifié si le matériau bois qui en découle peut substituer d'autres à plus forte émission de CO2 tel le béton ou l'acier (Nabuurs, Masera et al. 2007). Dans un tel contexte, la sylviculture intensive est appelée à jouer un rôle d'importance croissante. Le GIEC affirme que les stratégies d'ADF qui maintiennent ou augmentent les stocks de carbone forestier, tout en produisant un rendement annuel soutenu de bois, de fibre ou d'énergie de la forêt, représentent l'option qui générera le plus de bénéfices d'atténuation (Nabuurs, Masera et al. 2007). On pourrait croire que la foresterie québécoise, sur la base des constats mentionnés ci-haut, va à l'inverse de cette tendance, mais au contraire, la nouvelle loi prévoit l'instauration d'aires d'intensification de la production ligneuse (Gouvernement du Québec 2011) pour contrer les pertes inhérentes à d'autres aspects de l'ADF. Le GIEC recommande d'ailleurs, au niveau mondial, de maintenir ou augmenter la densité de carbone sur pied en favorisant des aménagements forestiers plus intensifs. Cela étant basé sur le postulat voulant qu'une forêt soumise à l'aménagement séquestre plus de carbone dans le temps qu'une forêt non-aménagée. La sylviculture actuellement applicable aux forêts d'épinette noire ne comporte aucun traitement qui, à la fois, améliore le rendement à l'échelle du peuplement, s'applique à des peuplements naturels d'âge mature et admissible sur un large éventail de territoires incluant ceux ne faisant pas partie des plus productifs. Ainsi, l'étude des facteurs limitant la croissance de l'épinette noire mature, notamment au niveau des facteurs climatiques, peut être la clé de la mise sur pied éventuelle de nouveaux traitements sylvicoles répondant à ces critères. En plus de la quantité de bois produit, on se préoccupe de plus en plus également de sa qualité, car lorsque cette dernière est élevée, des produits de haute valeur, souvent plus durables, peuvent être produits. Une meilleure connaissance des facteurs limitant les divers aspects de la xylogénèse pourraient, en théorie, permettre également la mise sur pied de nouveaux traitements sylvicoles permettant de contrôler diverses propriétés des tiges. Par exemple, on sait que les traitements d'éclaircie permettent un rehaussement de la croissance radiale de l'épinette noire à l'échelle de l'arbre (mais pas à l'échelle du peuplement) sans affecter ses propriétés mécaniques (Vincent et al. 2009, Vincent et al. 2011). Mais peut-être existe-t-il d'autres moyens de jouer sur les caractéristiques du bois tout en augmentant la croissance à l'échelle du peuplement ? D'autre part, bien que l'aménagement de la ressource ligneuse fasse partie des moyens de contrer les changements climatiques d'origine anthropique, il n'en demeure pas moins que la relation est en quelque sorte à double sens, puisque la forêt est susceptible aux fluctuations du climat, notamment au niveau de sa croissance. C'est en partie pourquoi le BFEC, responsable de l'évaluation de la croissance de la forêt dans le cadre du calcul de la possibilité forestière, se préoccupe de l'effet des changements climatiques sur la forêt (Bureau du forestier en chef 2010a). Il souligne également la nécessité d'améliorer les nouveaux modèles de croissance (Bureau du forestier en chef 2011). Ici encore, la connaissance des facteurs climatiques limitant la croissance peut jouer un rôle important.

Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2007. / Titre de l'écran-titre (visionné le 5 mai 2008). Bibliogr.

Mémoire (M.A.)--Université du Québec à Chicoutimi, 1987. / Document électronique également accessible en format PDF. CaQCU