The long-term dynamics of meiofauna with regards to environmental constraints was monitored in epilithic biofilms of the Garonne River, France. In addition, HPLC-analysis of nematode gut pigment content and a stable isotope multi-approach—including measurement of δ13C and δ15N natural signatures and an in situ 13C-labelling experiment—were performed to disentangle trophic interactions involving biofilm-dwelling meiofauna. Hydrological scenarios and fluctuation of microphyte availability primarily shaped the structure of the meiobenthic community. Also, possible interferences with macro-invertebrate grazers were suspected during July. Chromadorina spp. nematodes grazed non-selectively on epilithic diatom contents, while most of their diet likely derived from extra-cellular polymeric substances produced by microphytes. Freshly photosynthesized carbon was rapidly incorporated by meiofauna, although quantitatively, macrofaunal Chironomidae were the most important grazers.

Les perturbations naturelles ou anthropiques, telles les feux de forêts et les coupes forestières, entraînent des modifications significatives de la physico-chimie et de l'écologie des lacs associés aux bassins versants touchés. Cela résulte en une source additionnelle dans la variation interannuelle de la structure des communautés zooplanctoniques. Afin de connaître l'importance relative de ces perturbations à court terme, il est important d'acquérir de meilleures connaissances sur les variations naturelles à long terme des communautés zooplanctoniques de ces lacs. Ces études à long terme peuvent être réalisées à l'aide de méthodes paléolimnologiques, plus particulièrement par l'étude des cladocères fossiles. Notre objectif était de caractériser la variabilité naturelle des cladocères dans des lacs en forêt boréale ainsi que les possibles effets des perturbations naturelles qui y sont associées. Ensuite, la visée était d'intégrer la variabilité à court terme entraînée par les opérations forestières à cette variabilité naturelle. Des carottes de sédiments ont été prélevées dans trois lacs dans la forêt boréale au nord du Lac Saint-Jean. Tous les lacs ont subis des feux ou des coupes forestières sur leur bassin versant au courant des dernières décennies. Les carottes ont été par la suite amenées en laboratoire pour être âgées et préparés avant analyses des cladocères. Nos résultats ont démontré une importante variabilité à long terme pour la plupart des 39 espèces répertoriées. Aucuns effets ne purent être attribués aux feux de forêts dans les lacs affectés. Un faible effet relié aux périodes d'activités forestières a pu être détecté sur les assemblages de cladocères; ce dernier s'insère cependant dans l'amplitude naturelle des variations observées au cours du dernier siècle dans les communautés de cladocères.

No description available.

Dans un contexte de crise environnementale qui affecte nos sociétés, il nous semble avant tout important d'éduquer la population à une nouvelle manière de penser et d'agir, afin qu'elle se mue en décideurs capables de faire des choix éclairés face aux situations complexes auxquelles les sociétés sont de plus en plus confrontées. La présente recherche se consacre plus particulièrement aux modalités d'éducation relative à l'environnement dans une communauté appauvrie. Elle s'intéresse aux stratégies d'intervention éducative permettant d'aider une communauté, aux prises avec des problèmes de sécurité alimentaire et de survie, à satisfaire ses besoins tout en posant des gestes de développement durable. La population rwandaise compte parmi les communautés qui ont peu d'alternatives à la surexploitation des ressources. Le milieu de vie des Rwandais se dégrade continuellement et les attitudes et les comportements des gens ne s'inscrivent pas dans une perspective de prévention ni de précaution responsables. Dans une vue de contribution aux efforts du gouvernement rwandais, qui veut inverser la situation d'ici l'année 2020, notre recherche se consacre spécifiquement aux problèmes de gestion des ressources en eau dans un bassin versant d'un marais en voie de dessèchement, le marais de Rugezi. Afin d'essayer de trouver des stratégies d'intervention, cette recherche, qui est essentiellement qualitative sous forme d'étude de cas, s'est appuyée sur deux exemples de gestion des ressources en eau : le projet «D'un fleuve à l'autre», développé au Niger, et l'organisme de bassin versant RIVAGE de la rivière du Moulin au Saguenay-Lae-Saint-Jean (Québec/Canada). L'analyse comparative des données recueillies au moyen de la recherche documentaire, des entrevues et de l'observation participante nous a permis d'identifier des modèles d'éducation relative à l'environnement susceptibles d'aider les habitants du bassin versant du marais de Rugezi à continuer de profiter des ressources en eau de leur milieu sans les épuiser. Il s'agit du modèle biorégionaliste combiné avec les modèles écosystemique et praxique. Les stratégies de mise en application, qui s'inspireraient des approches cognitive, affective et pragmatique d'éducation, seraient le développement des projets communautaires et la mise sur pied des éco-entreprises. En d'autres termes, il est question d'associer les activités éducatives aux autres activités économiques qui permettraient aux habitants de réduire leur dépendance à l'agriculture.

La nécessité de gérer efficacement la ressource-eau du bassin du lac St-Jean a incité la compagnie Alcan à développer, entre autres, un système de prévision hydrologique journalière à court terme (1 semaine). La présente étude porte sur les améliorations qui ont été apportées au modèle hydrologique déterministe original, élément clef du système de prévision. Les travaux ont consisté à élaborer une méthode de calibration des paramètres et à modifier les sous-modèles d'écoulement souterrain et de fonte de la neige, la fonction de transfert des ruissellements et la définition de l'année hydrologique. Une analyse des résultats a démontré que le modèle amélioré reproduisait mieux les ruissellements observés du bassin du lac St-Jean. Pour conclure, les améliorations apportées au modèle déterministe ont été intégrées au système de prévision hydrologique de même que des correctifs résultant d'une évaluation des prévisions météorologiques disponibles et de la méthode de correction existante sur les sorties des prévisions. Une comparaison a ensuite été faite entre les prévisions du système amélioré et celles provenant d'un modèle stochastique. Appuyé d'un test statistique, les prévisions du système amélioré basées sur l'emploi d'un modèle déterministe se sont révélées meilleures dans ces conditions.

Le projet de recherche est réalisé dans le cadre d'une bourse en milieu de pratique, soit la bourse BMP Innovation, dont les partenaires financiers sont le Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FRQNT), le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) et Rio Tinto Alcan (RTA), division Énergie Électrique. Ce projet de recherche porte sur l'amélioration des prévisions pour la partie amont du bassin versant du lac St-Jean, qui est le bassin hydrographique géré par Rio Tinto Alcan (RTA) pour la production hydroélectrique dans la région du Saguenay-Lac-St-Jean au Québec. Sur ce territoire, RTA possède six centrales hydroélectriques pour fournir l'énergie à ses alumineries. Les bassins versants de l'amont sont Lac Manouane et Passes-Dangereuses, qui possèdent chacun un important réservoir. De plus, le canal Bonnard permet de transférer du débit du lac Manouane vers le réservoir Passes-Dangereuses. La prévision des apports aux réservoirs est essentielle à une gestion optimale des ressources en eau. Il est donc important de minimiser l'incertitude attribuable à la modélisation hydrologique de ces bassins versants ainsi que l'incertitude liée au calcul des apports noncontrôlés. Les apports non-contrôlés ne sont pas directement mesurés, mais sont plutôt calculés par bilan hydrique. Ce calcul tient compte des niveaux de lacs (réservoirs), du débit évacué au déversoir Bonnard et du débit turbiné à la centrale Chute-des-Passes. Ainsi, on s'intéresse aux composantes de ce calcul susceptibles d'entraîner les plus grandes incertitudes dans la prévision des apports, à savoir la courbe d'évacuation du déversoir Bonnard et la fonction de transfert de débit entre Lac Manouane et Passes-Dangereuses, qui est présentement à délai fixe de deux jours. Le premier volet de ce projet s'intéresse à l'incertitude sur la paramétrisation des modèles hydro logiques. Ainsi, une analyse de l'incertitude attribuable à la méthode d'optimisation utilisée par RTA, appelée Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy (CMA-ES), a permis de constater la présence du problème d'équifinalité (Beven et Freer,2001; Beven, 2006). De plus, la correction des débits hivernaux a dû être réalisée au cours de ce projet puisque cette correction, nécessaire en présence de glace en raison de la relation niveau-débit invalidée par le couvert de glace, n'était effectuée que pour 5 des 18 années de la période d'étude. La méthodologie employée sur 7 bassins versants a démontré que la méthode la plus efficace consiste à utiliser un facteur de correction moyen, établi en faisant la proportion du débit corrigé sur le débit non corrigé pour les années dont la correction est disponible, et d'appliquer ce facteur aux années suivantes. De plus, une analyse sur la segmentation des bassins versants pour la calibration des paramètres a été réalisée. Cette étude a permis de démontrer que l'optimisation du débit du sous-bassin amont et du débit du sous-bassin aval (exutoire) permet d'obtenir une meilleure performance globale et que les paramètres ainsi déterminés représentent mieux les phénomènes d'échanges et d'écoulement de l'eau à l'intérieur du bassin versant. Pour le deuxième volet du projet, qui se concentre sur la prévision des apports aux réservoirs, l'analyse des apports non-contrôlés a montré que la valeur du débit évacué à Bonnard semble erronée. Cette valeur de débit provient de courbes d'évacuation qui permettent de déterminer le débit évacué en fonction du niveau du lac et de la hauteur d'ouverture des vannes du déversoir Bonnard. Ainsi, il est possible de corriger le débit évacué à Bonnard par la modélisation hydrologique. En effet, de nouvelles valeurs pour le débit évacué à Bonnard ont été déterminées par modélisation hydrologique à Lac Manouane avec le modèle CEQUEAU, ce qui a permis de réduire considérablement les erreurs dans les valeurs des apports non-contrôlés. Le transfert de débit entre Lac Manouane et Passes-Dangereuses a pu être modélisé par le modèle CEQUEAU. Cela a permis de conclure que la fonction de transfert à délai fixe de deux jours demeure la meilleure option pour la prévision des apports non-contrôlés. Ce projet de recherche a donc permis de réduire l'incertitude sur la prévision des apports de même que d'optimiser la modélisation hydrologique. Il a été possible de constater que les courbes d'évacuation établies pour le déversoir Bonnard semblent erronées, principalement pour les forts débits. Il est donc recommandé de corriger les valeurs de débits obtenues par ces courbes. Il serait même justifié de refaire ces courbes par des mesures terrain afin d'avoir une meilleure estimation des apports. De plus, il est recommandé de calibrer les paramètres du modèle CEQUEAU sur le débit du sous-bassin amont et du sous-bassin aval pour optimiser la performance de la modélisation.

La transmissivité T et la conductivité hydraulique K sont deux propriétés hydrauliques importantes des aquifères puisqu’elles représentent leur capacité à laisser circuler ou à « transmettre » l’eau qui circule dans le milieu poreux. Ces propriétés hydrauliques sont généralement déterminées à partir d’essais de pompage. Cette thèse s’intéresse à savoir quels facteurs, autres que les propriétés intrinsèques de l’aquifère ciblé par le forage, influencent les valeurs des propriétés hydrauliques obtenues, autrement dit quelle est la représentativité de ces valeurs. Deux points sont analysés : l’effet d’échelle et les connexions hydrauliques entre aquifères. La région du Saguenay-Lac-Saint-Jean (SLSJ), Québec, Canada, présentant un socle rocheux majoritairement cristallin, sous-jacent à des dépôts quaternaires, a servi de laboratoire d’étude. En ce qui concerne l’étude de l’effet d’échelle, des valeurs de transmissivité ont été estimées à partir d’essais de débit spécifique, et d’essais de pompage courte et longue durée, puis mises en relation avec le temps de pompage. La tendance générale démontre clairement que plus le temps de pompage est long, plus la valeur de T estimée est élevée. La cause de cet effet d’échelle a été investiguée en visualisant simultanément la transmissivité apparente au cours du temps et la dérivée logarithmique du rabattement en fonction du temps. Cette observation a permis de constater que l’effet d’échelle est principalement dû à la présence de discontinuités géométriques, autrement dit à l’alternance de zones de forte et faible perméabilité rencontrées au cours du pompage, que ce soit pour les aquifères rocheux fracturés ou les aquifères granulaires. La transmissivité estimée est donc représentative de l’étendue du milieu sollicité par le pompage après un certain temps du pompage. La seconde partie de cette thèse se concentre sur la problématique des connexions hydrauliques entre aquifères du socle rocheux et aquifères granulaires sus-jacent, car elles sont beaucoup moins documentées. Elles sont néanmoins tout aussi importantes, d’autant plus qu’aujourd’hui les unités de socle rocheux sont de plus en plus exploitées, que ce soit pour l’alimentation en eau potable, le stockage des déchets ou encore l’exploitation de ressources naturelles. Une étude statistique régionale a montré que les valeurs de transmissivité estimées sont en moyenne plus élevées pour les cas où l’aquifère rocheux fracturé est directement surmonté d’un aquifère de dépôts meubles, plutôt que d’un aquitard. Ceci indique que la présence d’un aquifère granulaire sus-jacent au roc influence la valeur de la propriété hydraulique (T) estimée pour le roc, en général à la hausse (puisque les aquifères granulaires sont généralement plus perméables). L’objectif était alors dans un premier temps de vérifier que ces connexions hydrauliques sont détectables sur le terrain et de les caractériser. Le 2e objectif était de mieux évaluer l’impact de ces connexions hydrauliques sur les écoulements locaux et les valeurs de propriétés hydrauliques estimées. Trois sites expérimentaux ont été instrumentés à la fois dans le socle rocheux et dans les unités granulaires sus-jacentes. Des essais de pompage, des essais de perméabilité, un échantillonnage hydrochimique ainsi que des diagraphies géophysiques en forage ont été réalisés à ces sites. Un cas de connexion hydraulique naturelle a été mis en évidence (site PZ-35) entre le roc et l’aquifère granulaire via la zone superficielle altérée du roc, qui est plus densément fracturée. La présence d’une connexion hydraulique d’origine anthropique (site PZ-104) suite à un défaut d’ancrage du tubage dans le roc a également été détectée; il s’agit d’un écoulement préférentiel le long du tubage. Une étude numérique a ensuite été réalisée afin de confirmer et de mieux évaluer l’impact des connexions hydrauliques sur les valeurs estimées de transmissivité ou de conductivité hydraulique. Pour le cas de connexions hydrauliques naturelles, la présence d’un aquifère granulaire sus-jacent connecté via les fractures du roc implique une déformation des équipotentielles au voisinage du contact du dépôt avec les fractures connectantes lors d’un pompage effectué dans le puits installé dans l’aquifère rocheux fracturé. Les différentes phases d’écoulement non radial, entrant en jeu lors du pompage, fournissent des valeurs de conductivité hydraulique supérieures à celle du réseau de fractures lorsque la conductivité hydraulique de l’aquifère granulaire est suffisamment importante. L’épaisseur de l’aquifère sus-jacent au roc affecte aussi la transmissivité estimée; plus l’épaisseur de dépôt est importante, plus la transmissivité estimée à partir du forage dans le roc est importante. Dans le cas d’un aquifère rocheux fracturé en connexion hydraulique avec un aquifère granulaire sus-jacent via un défaut d’ancrage, plus la largeur du défaut est importante, plus le biais sur la valeur estimée de la propriété hydraulique intrinsèque de l’aquifère rocheux fracturé est important. Ce dernier cas est problématique car il représente un risque majeur de contamination croisée entre aquifères. La vérification de l’ancrage des puits par un essai de perméabilité in situ à niveau variable interprété à l’aide du graphique des vitesses est ici recommandée.

Les parcs à résidus miniers sont une conséquence de l’exploitation des ressources minérales. Leur mise en place entraine un changement d’affectation des terres important, mais heureusement le reboisement de certains parcs à résidus miniers peut être envisagé pour retourner ces sites à leur état initial. Comme le substrat des parcs à résidus présentent des propriétés bio-physico-chimiques peu propices à la mise en place d’un couvert arbustif ou arborescent, la présente étude vise à déterminer les modalités d’aménagement les plus favorables pour assurer la revégétalisation adéquate de ces sites. Pour ce faire, un dispositif expérimental a été mis en place sur le parc à résidus miniers du Mont-Wright (ArcelorMittal, Fermont, Québec, Canada) afin de comparer : 1- l’effet de traitements préalables du résidus selon la méthode Norco et 2- deux types d’amendements organiques – les biosolides de papetière (BP) et l’humus forestier (Hf), sur les propriété physico-chimiques du résidu ainsi que sur la survie et la croissance de deux espèces ligneuses - Pinus banksiana et Alnus crispa. L’échantillonnage des sols et les mesures/observations sur les plants ont été effectués au début et à la fin de la première saison de croissance. Les analyses statistiques ont révélé qu’un amendement en humus forestier favorise la survie des espèces ligneuses. En plus de l’effet bénéfique sur les végétaux, cet amendement a augmenté les concentrations en P, K, Ca, Mg et en Fe dans l’environnement racinaire des plants. L’ajout d’humus forestier a réduit significativement la masse volumique apparente du sol, la saturation en bases (S.B.) ainsi que le pH. Les sols amendés d’Hf ont également démontré une concentration en C et N total ainsi qu’une activité microbiologique significativement supérieure comparativement aux autres amendements. Ces modifications des propriétés physico-chimiques suggèrent une capacité de support plus importante à long terme, en permettant de retenir les éléments nutritifs afin de les rendre disponibles pour la croissance des végétaux et des microorganismes. Cela favorise également la mise en place d’un couvert arbustif/arborescent laissant présager la reconstruction d’un couvert forestier pour ces territoires. Dans un contexte de changements climatiques, cela pourrait contribuer à la séquestration de quantités accrues de dioxyde de C par rapport au cours normal des affaires requis pour la végétalisation des parcs à résidus à la fin de vie de la mine.

Suite à la dernière glaciation, certains lacs en tête de bassins versants de la région du Saguenay n'ont naturellement jamais été colonisés par les poissons. Les conditions physico-chimiques de ces lacs sont favorables à la survie des poissons et plusieurs d'entre eux ont déjà été ensemencés avec succès au profit de la pêche sportive. Toutefois, l'influence de cette activité sur l'intégrité biotique et la diversité biologique demeure inconnue. L'absence de poisson au sommet de la chaîne trophique peut influencer l'abondance des organismes, mais aussi la diversité et les assemblages d'espèces. De plus, l'importance des lacs sans poissons au sein de l'écosystème boréal est encore inconnue. Par exemple, les lacs sans poissons pourraient être un élément important impliqué dans la conservation de la population de l'est du Garrot d'Islande (Bucephala islandica) qui a reçu le statut d'espèce préoccupante. Il est possible qu'il y ait compétition entre cet oiseau et le poisson pour les ressources alimentaires. Notre objectif était de comparer la structure des communautés d'invertébrés entre les lacs avec et sans poissons. Les organismes zooplanctoniques, nectoniques et benthiques ont été échantillonnés dans cinq lacs sans poissons et cinq lacs avec des populations monospécifiques d'omble de fontaine (Salvelinus fontinalis). Les données de la composition en espèces ont été échantillonnées à quatre reprises entre juin et septembre 2003 dans la région du Saguenay. Les données ont été analysées selon une approche univariée (abondance, richesse, indice de diversité de Shannon, équitabilité) et multivariée (PERMANOVA, nMDS). Les lacs sans poissons avaient une plus grande abondance d'organismes zooplanctoniques que les lacs avec poissons. Les assemblages d'espèces d'invertébrés chez les trois communautés étudiées étaient significativement différents entre les lacs avec poissons et les lacs sans poissons. Les résultats observés entre les deux groupes de lacs étaient généralement les mêmes à chacune des périodes d'échantillonnage. L'approche multivariée s'est avérée plus sensible que les indices de diversité communément utilisés pour illustrer la différence des communautés entre les deux types de lacs.

Les eaux souterraines en milieu rural sont souvent exposées à des pollutions d'origine agricole résultant notamment de l'épandage de fertilisants et de pesticides. Une partie de ces polluants s'infiltre avec les eaux météoriques à la verticale des terrains agricoles, avant d'atteindre la nappe phréatique. Une autre partie est drainée plus directement vers les cours d'eau de surface : ce dernier phénomène étant accentué par les systèmes de drainage agricole. Un puits de pompage situé à proximité d'un plan d'eau de surface peut fournir de l'eau affectée par ces deux cheminements. Notre étude s'intéresse au second cheminement; elle a pour objectif d'évaluer les risques de contamination de l'eau pompée d'un puits due à l'infiltration à partir d'un plan d'eau de surface. La méthodologie utilisée comprend une approche mathématique, ainsi que des mesures sur le terrain du flux de filtration, du gradient hydraulique vertical et de paramètres physico-chimiques de l'eau. L'étude a d'abord été réalisée sur trois sites de captage municipal dans la région du Saguenay-Lac-Saint-Jean (La Baie, l'Ascension, Labrecque), ensuite, les résultats ont été appliqués, dans un cadre plus général, à un plus grand nombre de sites choisis dans les cinq régions agricoles suivantes : Chaudière-Appalaches, Montérégie, Lanaudière, Bas-Saint-Laurent et Capitale nationale. L'approche mathématique a été appliquée à tous les sites alors que les mesures de filtration et les mesures physico-chimiques ont été effectuées uniquement sur les trois sites expérimentaux sélectionnés dans la région du Saguenay-Lac-Saint-Jean. Sur chacun des trois sites expérimentaux au Saguenay-Lac-Saint-Jean, les résultats obtenus avec l'approche mathématique indiquent que le débit de pompage est toujours sous la valeur critique théorique au-delà de laquelle le pompage dans le puits induit une infiltration d'eau de surface. Par contre, les mesures de flux de filtration et de gradient hydraulique suggèrent que le pompage induit une infiltration d'eau des plans d'eau de surface vers les puits de pompage, surtout sur les parties des plans d'eau qui sont les plus proches des puits. Quant aux mesures des paramètres physico-chimiques de l'eau (pH, température, oxygène dissous et conductivité électrique), les valeurs obtenues dans le puits sont comprises entre celles obtenues dans le piézomètre et celles du plan d'eau, ce qui suggère que l'eau des puits est un mélange de l'eau souterraine et de l'eau de surface infiltrée. L'écart entre les résultats du modèle mathématique et les résultats de terrain est en bonne partie dû aux hypothèses simplificatrices du modèle. Sur les sites en milieu agricole, les résultats de l'approche mathématique ont montré que sur les quarante-quatre puits étudiés, quarante-trois montrent des débits critiques plus élevés que les débits de pompage et un seul puits a un débit critique plus bas que le débit de pompage. Ce qui suggère dans un premier temps que le pompage des puits n'induit pas d'infiltration d'eau à partir de plan d'eau de surface. Toutefois, l'expérience effectuée sur les trois sites expérimentaux a montré que même si l'approche mathématique ne suggérait pas de possibilité d'infiltration d'eau de plan d'eau de surface, de telles possibilités existent. L'approche mathématique et les mesures sur le terrain procurent des informations complémentaires permettant de développer une démarche utile pour obtenir une première estimation des risques d'infiltration d'un plan d'eau de surface en direction des eaux souterraines pompées par des puits d'eau potable.