Les virus foamy simiens (VFS) sont la troisième famille des rétrovirus complexes exogènes infectant l'Homme. Ces virus, zoonotique, sont transmis par des fluides biologiques (principalement la salive), lors d'un contact direct entre un individu et un singe infecté. Ils établissent une infection chronique chez l'hôte infecté. À ce jour, aucune pathologie n'a été associée à au cas d'infections humaines par le VFS, et aucun cas de transmission secondaire n'a été rapporté dans la population. L'infection VFS représente un modèle naturel de la restriction de l'émergence d'un rétrovirus simien chez l'Homme. Lors de ma thèse, j'ai caractérisé la réponse humorale contre les VFS chez des personnes vivant au Cameroun ou au Gal infectées suite à des morsures lors d'épisodes de chasse. J'ai montré la présence d'anticorps neutralisants les VFS dans 48 sujets infectés, à des titres élevés. La population étudiée est infectée par des virus de deux génotypes qui diffèrent dans le domaine central de la protéine impliqué dans la liaison au récepteur cellulaire. J'ai montré des réponses neutralisantes spécifiques de chaque génotype des sujets étudiés et des réactivités croisées chez 40% d'entre-eux. Parmi ces derniers, la moitié est infectée par deux souches virales. En conclusion, mon travail de thèse est la première caractérisation des anticorps neutralisants chez des personnes infectées chroniquement par un VFS zoonotique : ces anticorps sont fréquemment détectés, à des titres élevés et sont dirigés contre des épitopes conservés entre les VFS de chimpanzé et de gorille. / Simian foamy virus (SFV) are the third family of exogenous complex retroviruses infecting humans. These viruses, of origins, are transmitted by body fluids (mainly saliva), through a direct contact between an individual and an infected m establish a chronic infection in the infected human host. To date, neither pathology, nor secondary transmission has be to be associated with SFV infection in humans. Therefore, SFV represents a natural model of restriction emerging simiar in humans. During my PhD, I characterized the humoral response against SFV in people living in Cameroon and Gabon, mainly infected bites during hunting episodes. I showed the presence of SFV neutralizing antibodies in the plasma of 48 infected individ titers. Our study population is infected with viruses of 2 different genotypes, which differ in the central region of the En region involved in binding to the cellular receptor.While in 60% of cases, neutralizing response was specific to a single genotype, 40% of cases showed cross-reactivity. Cr( was associated in 50% of cases with co-infection with viruses from both genotypes.In conclusion, my PhD is the first study to characterize neutralizing antibodies in individuals chronically infected with a zoonotic SFV : these antibodies are frequently detected at high titers and are directed against epitopes commonly found in chimpanzee and gorilla SFV.

Le concept de quasi-espèce, introduit par Manfred Eigen dans les années 70, décrit l'état d'équilibre d'une population subissant des forces de mutation et sélection. La plupart des modèles classiques présentant un phénomène de quasi-espèce sont déterministes et considèrent une population de taille infinie. L'objectif de cette thèse est d'étudier plusieurs modèles stochastiques, dont la taille de la population est finie, afin de montrer que le phénomène de la quasi--espèce est aussi présent dans ces modèles comme dans le modèles déterministes. Nous étudions en détail les modèles de Galton-Watson, Wright-Fisher et Moran. Nous confirmons que les trois modèles présentent un phénomène de quasi--espèce, et que la distribution de la quasi--espèce est la même pour les trois modèles, ainsi que pour le modèle original d'Eigen. De plus, nous décrivons explicitement la distribution de cette quasi--espèce pour le paysage de fitness à un pic, ainsi que pour des fonctions de fitness qui ne dépendent que de la distance de Hamming à la master sequence. / Manfred Eigen introduced the concept of quasispecies in the early 70s, in order to describe the steady--state distribution of a population subject to mutation and selection forces. Most classical models showing a quasispecies phenomenon are deterministic and deal with a population of an infinite size. The aim of this thesis is to study several stochastic and finite--population models, and to show that a quasispecies phenomenon arises in these models too. We study in detail the Galton--Watson, Wright--Fisher and Moran models. We confirm that a quasispecies phenomenon is present in the three models, and that the distribution of this quasispecies is common to all three models as well as to Eigen's original model. Moreover, we describe explicitly the distributionof the quasispecies for the sharp peak landscape, as well as for fitness functions which depend only on the Hamming distance to the master sequence.

Les viroïdes sont de petites molécules d'ARN simple-brins circulaires qui infectent les plantes et induisent une variété de symptômes.Les viroïdes ne codent pour aucune protéine, mais possèdent une structure secondaire complexe qui leur permet d'accomplir différentes fonctions et d'interagir avec diverses composantes de leur hôte. Pour compléter leur cycle de réplication, les viroïdes doivent nécessairement interagir avec des protéines de leur hôte. Quelques protéines ont déjà été identifiées pour se lier à certains viroïdes. Toutefois, avant le début de mes études aucune protéine n'était connue pour interagir avec le viroïde de la mosaïque latente du pêcher (PLMVd). Notre laboratoire s'intéresse justement au PLMVd, un viroïde de la famille des Avsunviroidae qui se répliquent à l'intérieur des chloroplastes des plantes de pêcher infectés. Ce viroïde se réplique plus précisément par un mécanisme en cercle-roulant symétrique, ce qui implique que ses deux polarités utilisent exactement le même mécanisme et possèdent donc plusieurs caractéristiques similaires. Toutefois, quelques légères différences biochimiques avaient été recensées entre les deux polarités. Par le passé, l'équipe de notre laboratoire a déterminé la structure secondaire de la polarité positive à l'aide de différentes techniques. Afin de comparer les deux polarités, il devenait important de procéder à l'analyse de la structure secondaire de la polarité négative. Grâce à cette étude, des similitudes et des différences entre les deux ont pu être localisées. Ces résultats seront essentiels pour la poursuite de plusieurs études sur PLMVd. Par exemple, cette structure sera certainement utile pour étudier la liaison de différents partenaires protéiques ainsi que pour l'analyse des petits ARN interférents provenant de PLMVd. Une analyse plus approfondie de la structure secondaire et tertaire des deux polarités de PLMVd a été amorcée par la méthode d'acylation sélective de l'hydroxyle de l'ARN analysée par extension d'amorce (SHAPE). Cette étude a permis de comparer la structure de deux variants et a permis d'identifier de nouveaux motifs, tel qu'un cruciforme à l'intérieur de la tige P11 et un pseudonoeud entre les boucles L1 et L11. Une analyse informatique de toutes les séquences connues de PLMVd a été réalisée et a permis de vérifier le potentiel de ce pseudonoeud pour tous les variants de PLMVd. Par la suite, une étude sur des interactions possibles entre PLMVd et des protéines provenant de feuilles de pêcher a été entreprise. Lors de cette recherche, différentes méthodes de détection des interactions ARN-protéine ont été utilisées, certaines sans succès. L'approche faisant appel à des hybridations de type northwestern fut profitable et permis d'identifier quelques protéines cellulaires capables d'interagir avec PLMVd. La caractérisation de certaines interactions a par la suite été réalisée pour permettre de mieux définir la liaison du facteur d'élongation 1-alpha (eEF1A) sur PLMVd. Finalement, différents projets satellites ont été initiés et concernent l'implication de certains éléments de structure de PLMVd in vivo. Ils seront décrits au dernier chapitre. Ces travaux ont été réalisés en collaboration avec un groupe de recherche de Belgique et ont mené à l'inoculation de plusieurs mutants de PLMVd.

L'activité humaine est responsable des changements environnementaux globaux, incluant le déclin d'espèces sauvages. Cependant, certaines espèces réussissent à y survivre et bénéficient d'une augmentation de la disponibilité des ressources et d'une diminution de la compétition. L'énergie supplémentaire acquise grâce aux sources de nourritures artificielles pourrait être investie dans leur succès reproducteur, leur croissance ou leur masse corporelle. Toutefois, l'effet de ces ressources sur la masse corporelle ne fait le thème que de quelques articles et les résultats sont souvent contradictoires. Chez les mammifères, la masse corporelle est un trait d'histoire de vie important puisqu'elle influence la survie et la reproduction des individus et est influencée par les facteurs intrinsèques, tel que l'âge et le sexe, et par l'environnement. Dans ce contexte, l'objectif de ma maîtrise était d’explorer l’effet de l’anthropisation sur la masse corporelle d'une espèce "exploitante"; le raton laveur (Procyon lotor). Les deux objectifs sous-jacents étaient de: 1) documenter le patron de masse âge-spécifique chez le raton laveur dans le sud du Québec; et 2) identifier les variables de l'environnement, liées à l'activité humaine ainsi qu'au climat, qui influencent la masse corporelle du raton laveur dans le sud du Québec, et ce, à différentes échelles spatiales. Pour ce faire, j'ai utilisé les données récoltées par le MRNF de 2007 à 2009 dans le cadre des opérations de lutte contre la rage du raton laveur. Le patron de masse âge-spécifique a révélé une grande variabilité de la masse chez le raton laveur. La densité de population humaine a affecté positivement les femelles et négativement les mâles. Les sources de nourritures artificielles ont influencé négativement les femelles et positivement les mâles. La sévérité de l'hiver précédent la capture a eu un effet négatif et les précipitations moyennes annuelles ont eu un effet positif sur la masse des ratons laveurs. Ces résultats suggèrent que les mâles et les femelles adoptent des tactiques différentes face à l'activité humaine. Les mâles utiliseraient les ressources pour engraisser alors que les femelles auraient plus de jeunes, la diminution de leur masse corporelle proviendrait donc d'un plus grand investissement dans la reproduction.

Les espèces envahissantes constituent une menace de plus en plus importante pour la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes. Plusieurs milieux peuvent être sujets à de multiples introductions et prédire les impacts de celles-ci lorsqu'elles se retrouvent ensemble est donc devenu un des plus importants défis pour les écologistes. Le but de cette étude est de déterminer si les impacts individuels de deux espèces envahissantes, le myriophylle à épis (Myriophyllum spicatum) et l'écrevisse à taches rouges (Orconectes rusticus), peuvent être affectés par leur interaction. A priori, O. rusticus pourrait diminuer les impacts du myriophylle en réduisant son abondance, cependant il pourrait aussi favoriser sa dispersion en coupant des fragments. Deux approches ont été utilisées pour évaluer l'importance de ces interactions. Premièrement, une expérience in situ a été réalisée pour quantifier la production de fragments et la réduction de la biomasse des myriophylles par les écrevisses. Différentes densités d'écrevisses ont été ajoutées à seize cages installées dans un même lit de myriophylle. Les fragments produits ont été comptés chaque semaine et la biomasse restante a été mesurée à la fin de l'expérience. Les résultats ont démontré que des densités d'écrevisses moyennes et élevées augmentaient la production de fragments alors que seules des densités d'écrevisses élevées réduisaient significativement la biomasse. L'effet de faibles densités d'écrevisses sur les myriophylles était négligeable. Un échantillonnage de 132 sites au lac Pemichangan, Québec, a ensuite été mené pour évaluer les caractéristiques et la superposition des habitats des deux espèces. Une analyse de redondance a démontré qu'il y avait peu de chevauchement dans leur distribution, l'interaction devrait donc être négligeable. Les expériences indiquent que les écrevisses pourraient avoir un impact sur les myriophylles dépendamment de leur densité, cependant, au lac Pemichangan, l'impact des deux espèces ne sera pas affecté par leur interaction. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Espèces envahissantes, Macrophytes, Écrevisses, Myriophyllum spicatum, Orconectes rusticus, Zone littorale.

L'agriculture intensive utilise de grandes quantités d'herbicides afin de contrer la prolifération des mauvaises herbes. On retrouve ces divers herbicides dans l'environnement, que ce soit dans les sols ou dans les cours d'eau. Chacun de ces herbicides peut avoir un effet délétère sur les organismes aquatiques. Certains de ceux-ci, tel l'atrazine, ont été l'objet de nombreuses études sur leurs effets sur les organismes vivants. On sait, par ailleurs, que ces herbicides peuvent dérégler l'équilibre du biote aquatique. Il faut toutefois se rappeler que plusieurs types d'herbicides sont utilisés simultanément et à de nombreuses reprises au cours d'une saison créant ainsi un mélange potentiellement très toxique pour les différents organismes non-cibles. Ces herbicides peuvent interagir de nombreuses façons entre eux, que ce soit de manière synergique, antagoniste, additive. Les cyanobactéries sont appelées couramment algues bleu-vert et se retrouvent dans les milieux eutrophes riches en phosphates et en nitrates. L'agriculture, de par son utilisation massive d'engrais, permet la création de milieux particulièrement propices à l'éclosion de floraisons de cyanobactéries qui forment ces tapis verdâtres et gluants sur les cours d'eau, les rendant nauséabonds et impropres à la baignade. De plus, certaines souches produisent, de surcroît, des toxines qui peuvent être délétères pour Ies organismes vivants. Ces toxines peuvent parfois se retrouver en quantité suffisante dans l'eau potable et affecter la santé humaine. Peu d'études ont été faites sur les effets de xénobiotiques, tels que des herbicides, sur la photosynthèse et la physiologie des cyanobactéries. Comment ces herbicides et leurs mélanges affectent-il la cyanobactérie qu'on retrouve partout dans le monde, Microcystis aeruginosa? Nous avons utilisé deux souches de Microcystis aeruginosa, l'une produisant la toxine hépatotoxique appelée microcystine (UTCC 299), l'autre ne la produisant pas (UTCC 632). Lors de cette étude, nous avons testé les effets individuels de divers herbicides commerciaux (atrazine, métolachlore), d'un additif (safener ou phytoprotecteur) appelé Benoxacor et de divers mélanges de ces substances. Nous avons étudié les effets de ces substances sur la photosynthèse grâce au PAM et au PEA, appareils utilisant la fluorescence comme outil de mesure afin de déterminer comment est utilisée l'énergie lumineuse servant à la photosynthèse et comment elle est dissipée à travers diverses voies de dissipations énergétiques. Nous avons aussi utilisé la cytométrie en flux afin de déterminer les effets de ces xénobiotiques sur la grosseur et la granulosité des cellules en plus de mettre en évidence la formation d'espèces réactives oxygénées. Nous avons aussi extraits les pigments chlorophylliens afin de vérifier les effets des produits utilisés sur ceux-ci. Ce qu'il ressort de cette étude est le fait que l'atrazine est un facteur majeur de la toxicité dans les mélanges tandis que le métolachlore n'a pas d'effets significatifs. De plus, le phytoprotecteur Benoxacor présente aussi une forte toxicité et rehausse les effets délétères lorsque ajouté dans un mélange. Il y a production d'espèces réactives oxygénées en présence d'atrazine. Les cellules voient leur physiologie changée et la chlorophylle a cellulaire de UTCC 299 est fortement affectée par la présence des herbicides. L'atrazine et le Benoxacor interagissent ensemble et leur mélange augmente la toxicité générale du mélange. Les antennes et les pigments chlorophylliens sont les éléments les plus affectés et altérés par les substances testées. La physiologie de UTCC 299 est nettement plus affectée par l'atrazine et le Benoxacor que UTCC 632. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Herbicides, Interaction, PEA, PAM, Cyanobactéries, Chlorophylle, Phytoprotecteur, Safener, Espèces réactives oxygénées.

La transformation de Legendre envoie des fonctions convexes définies sur un espace vectoriel à des fonctions convexes définies sur l'espace vectoriel dual. Elle est reliée à la dualité projective, aux coordonnées tangentielles en géometrie algébrique et à la construction des espaces de Banach duaux en analyse. On l'utilise aussi en mécanique statistique pour définir des potentiels thermodynamiques à partir des fonctions de variables d'état. Plus précisément, la transformation de Legendre permet de transformer une fonction d'état d'un système en une autre fonction d'état mieux adaptée à un problème particulier. Le chapitre un se veut un résumé des résultats connus à propos de la transformation de Legendre en analyse. Nous donnons plusieurs exemples afin d'illustrer les propriétés essentielles de cette transformation. Dans le chapitre deux, nous rappelons quelques notions en thermodynamique statistique: Les variables intensives, les variables extensives, l'énergie interne, l'entropie. Ensuite nous définissons les potentiels thermodynamiques qui sont des transformées de Legendre de l'énergie interne. Dans le chapitre trois, nous rappelons des résultats fondamentaux de la théorie des espèces de structures. Mentionnons en particulier le théorème de dissymétrie pour les arbres et pour les graphes, ainsi que les équations fonctionnelles fondamentales pour les CB-graphes, i.e les graphes connexes dont tous les blocs sont dans une classe des graphes inséparables B, ainsi que pour les CM-graphes, i.e les graphes connexes dont toutes les mottes sont dans une classe de graphes irréductibles (2-arêtes-connexes). Dans le chapitre quatre, nous donnons la définition de la transformation de Legendre pour les espèces de structures à une sorte ou à deux sortes par rapport à une sorte. En effet, Pierre Leroux a été le premier à relier ces deux notions (Transformation de Legendre et espèces de structures). Il a démontré (Leroux, 2003) que les CM-graphes sont liées au M-graphes par transformation de Legendre. Dans ce mémoire on montre par une construction originale que l'espèce M des graphes irréductibles peut être remplacée par une espèce N quelconque, avec N[0] =0. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Fonctions convexes, Ensembles convexes, Transformation de Legendre, Potentiels thermodynamiques, Énergie interne, Fonction de partition, Graphes, Isthme, Bloc, Motte, Graphes inséparables, Graphes irréductibles, Espèce de structures, Note.

Les modifications de l'habitat (perte et fragmentation) sont considérées comme la principale cause de perte de biodiversité à l'échelle planétaire. Ces changements peuvent bouleverser l'équilibre des écosystèmes présents, contraignant certaines populations à ne subsister que dans les habitats résiduels où elles sont souvent isolées et limitées à une petite taille. Inversement, les modifications de l'habitat peuvent favoriser d'autres espèces qui se trouvaient jusque là limitées par les conditions existantes. Une problématique importante survient quand les espèces favorisées sont susceptibles d'avoir un impact négatif important sur une population déjà fragilisée par les modifications de l'habitat. Une situation de ce type existe pour le caribou de la Gaspésie, une population considérée « en voie de disparition » vivant principalement dans un parc de conservation, mais fréquentant également des secteurs où les modifications d'habitats sont importantes en raison de la coupe forestière. En outre, ces dernières sont susceptibles de favoriser les prédateurs de cette population de caribous, l'ours noir (Ursus americanus) et le coyote (Canis latrans). Deux sessions d'un programme de contrôle des prédateurs réalisés entre 1990 et 1996 puis de façon récurrente depuis 2001 avaient pour but de limiter les populations de ces prédateurs dans les secteurs utilisés par les caribous mais, afin d'assurer une protection à long terme, d'autres connaissances étaient nécessaires. Cette thèse de doctorat avait pour principal objectif d'accroître l'état des connaissances sur l'utilisation de l'espace par l'ours noir et le coyote et de détailler plus spécifiquement comment les caractéristiques d'un milieu boréal et montagnard influencent la sélection de l'habitat par l'ours noir. À l'aide de ces données nous désirions accroître l'information permettant d'identifier des mesures pour limiter les interactions de ces prédateurs avec les caribous de la Gaspésie. Un suivi télémétrique réalisé au cours de trois années (juillet 2002 -novembre 2005) sur 24 ours noirs et 16 coyotes équipés de colliers GPS a servi de base à ce projet. L'analyse des patrons d' utilisation de l'espace par ces deux espèces nous a permis de montrer que malgré une faible densité de leurs populations respectives, la taille et l'organisation spatiale de leurs domaines vitaux pouvaient leur permettre d'accéder en grand nombre aux zones utilisées par les caribous. Les mouvements des prédateurs s'étendaient à une échelle beaucoup plus grande que celle à laquelle avait eu lieu les deux sessions du programme de contrôle des prédateurs. Ces caractéristiques expliquaient probablement la durée limitée des effets positifs du contrôle sur le recrutement du caribou après l'arrêt du premier programme de contrôle. Les patrons d'utilisation de l'espace des prédateurs pouvaient expliquer également le maintien du nombre de prédateurs capturés annuellement lors de la deuxième période de contrôle, et ce, malgré une pression de piégeage importante. Afin d'assurer la protection des caribous à long terme, nos résultats suggèrent également l'importance d'aménager l'habitat autour du parc de la Gaspésie et d'y limiter les populations de proies alternatives comme les orignaux de façon à ne pas favoriser les prédateurs. Grâce aux données précises obtenues avec les colliers GPS nous avons modélisé la sélection de l'habitat par l'ours noir sous la forme d'une fonction de sélection des ressources (FSR). En incluant dans l'analyse plusieurs facteurs biotiques et abiotiques, nous avons mis en évidence diverses adaptations comportementales de l'ours noir à la forêt boréale. À l'aide d'une analyse du régime alimentaire et d'un suivi de la phénologie des plantes, nous avons détecté des modifications temporelles dans leur sélection de l'habitat en réponse aux changements de la disponibilité des ressources alimentaires. Ainsi, les ours faisaient des mouvements altitudinaux saisonniers. Au printemps, ils utilisaient principalement les espèces graminoïdes qu'ils trouvaient sur les sommets des montagnes. En été, par contre, ils se nourrissaient de fruits mous (e.g. framboises, fruits d'aralie et de cornouiller stolonifère) qu'ils recherchaient à basse altitude dans les milieux perturbés issus d'épidémies d'insectes et de certains types de coupes forestières. Enfin, en automne, les ours se déplaçaient vers les moyennes altitudes et utilisaient des secteurs faiblement ensoleillés, recherchant probablement des milieux dans lesquels la phénologie des plantes était retardée. Les fruits du sorbier (Sorbus americana) représentaient alors une très grande proportion de leur régime alimentaire. Des résultats de cette étude, nous proposons des aménagements de l'habitat, qui pourraient être mis en oeuvre pour limiter la présence de l'ours noir à proximité de la population de caribous de la Gaspésie. Ainsi, les coupes forestières de type CPRS devraient être évitées car elles aboutissent à la création de milieux riches en fruits qui sont particulièrement recherchés par les ours. Les coupes partielles devraient par contre être privilégiées car elles sont généralement peu utilisées, voir évitées. Comprendre comment les animaux réagissent à l'hétérogénéité de l'environnement est crucial si on veut comprendre l'impact des modifications de l'habitat. En nous basant sur la méthode des « temps de premier passage » (« First-passage time »), nous avons pu montrer que les ours ne parcouraient pas le milieu aléatoirement, mais qu'ils regroupaient leurs activités selon deux échelles spatiales. La taille des échelles spatiales utilisées par les ours variait au cours de l'année, vraisemblablement en réponse au changement de la disponibilité des ressources alimentaires. En considérant les échelles de sélection détectées chez chacun des individus, nous avons pu montrer que les variations dans les patrons de déplacements des ours noirs étaient associées à certaines variables comme la proportion de milieux perturbés ou dénudés, l'altitude et l'irradiation solaire, mais que l'effet de ces variables pouvaient changer au cours de l'année. Les patrons de distribution des espèces sont très importants à prendre en compte pour identifier les secteurs d'intérêt dans une problématique de conservation. Ainsi, une connaissance détaillée de l'écologie de l'espèce à protéger est essentielle pour réussir un programme de rétablissement. Toutefois, lorsque cette espèce est menacée par la prédation, nos résultats montre qu'il est également indispensable de considérer l'utilisation de l'espace et la sélection de l'habitat des prédateurs afin de définir les éléments du paysage et les échelles à considérer pour réaliser des aménagements d'habitats qui favoriseront une protection durable pour les espèces menacées. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Utilisation de l'espace, Sélection de l’habitat, Échelles de sélection, Conservation, Espèces menacées, Ours noir, Coyote, Caribou.

La modélisation du transport réactif du contaminant en milieu poreux est un problème complexe cumulant les difficultés de la modélisation du transport avec celles de la modélisation de la chimie et surtout du couplage entre les deux. Cette modélisation conduit à un système d'équations aux dérivées partielles et algébriques dont les inconnues sont les quantités d'espèces chimiques. Une approche possible, déjà utilisée par ailleurs, est de choisir la méthode globale DAE : l'utilisation d'une méthode de lignes, correspondant à la discrétisation en espace seulement, conduit à un système différentiel algébrique (DAE) qui doit être résolu par un solveur adapté. Dans notre cas, on utilise le solveur IDA de Sundials qui s'appuie sur une méthode implicite, à ordre et pas variables, et qui requiert à chaque pas de temps la résolution d'un grand système non linéaire associé à une matrice jacobienne. Cette méthode est implémentée dans un logiciel qui s'appelle GRT3D (Transport Réactif Global en 3D). Le présent travail présente une amélioration de la méthode GDAE, du point de vue de la performance, de la stabilité et de la robustesse. Nous avons ainsi enrichi les possibilités de GRT3D, par la prise en compte complète des équations de précipitation-dissolution permettant l'apparition ou la disparition d'une espèce précipitée. En complément de l'étude de la méthode GDAE, nous présentons aussi une méthode séquentielle non itérative (SNIA), qui est une méthode basée sur le schéma d'Euler explicite : à chaque pas de temps, on résout explicitement l'équation de transport et on utilise ces calculs comme données pour le système chimique, résolu dans chaque maille de façon indépendante. Nous présentons aussi une comparaison entre cette méthode et l'approche GDAE. Des résultats numériques pour deux cas tests, celui proposé par l'ANDRA (cas-test 2D) d'une part, celui proposé par le groupe MoMas (Benchmark "easy case") d'autre part, sont enfin présentés, commentés et analysés.

Au Québec, les premiers Lumbricidae ont été introduits par les colons européens aux alentours du 16e siècle. Depuis cette première vague d’introduction, ils se propagent sur le territoire à l’aide de l’activité humaine. Cependant, nous en savons peu sur l’effet des diverses activités humaines sur l’établissement des communautés de Lumbricidae en milieu forestier protégé. De plus, leurs effets sur les cycles biogéochimiques et les plantes de sous-bois restent peu connus. Le premier objectif de notre étude était de comparer l’effet de la circulation routière et du transport d’appâts par les pêcheurs sur l’abondance et la structure des communautés de Lumbricidae en forêt. Notre deuxième objectif était de vérifier si les vers de terres exotiques pouvaient influencer la production d’oxyde nitreux, un gaz à effet de serre important. Enfin, le dernier objectif était de mesurer l’impact des vers de terre sur la richesse et la composition du sous-bois forestier. Nous avons réalisé un échantillonnage autours de 61 lacs du parc national du Mont-Tremblant, 46°26′00″N 74°21′00″W, avec différents niveaux d’activité humaine. Nos résultats montrent que la pêche, la proximité des routes et l’acidité du sol ont tous les trois un effet positif sur l’abondance des vers de terre. Cependant, la pêche augmente davantage la densité et la richesse d’espèces de vers. De plus, seule la pêche semble permettre l’introduction des vers anéciques Lumbricus terrestris. Afin d’estimer l’impact des vers de terre sur la biodiversité végétale et les propriétés du sol nous avons échantillonné 47 points autour de deux lacs envahis pour observer un gradient d’invasion. Nos tests ont montré que l’abondance de Lumbricus terrestris était corrélée positivement avec les taux de nitrification et de dénitrification dans le sol, deux processus pouvant émettre de l’oxyde nitreux vers l’atmosphère. Une augmentation de l’abondance des Lumbricus terrestris était également corrélée avec une diminution de la richesse d’espèces herbacées. Nous avons observé que les abondances combinées des vers anéciques et endogéiques influençaient la composition de la végétation de sous-bois. Leur abondance était corrélée négativement avec le recouvrement de Maïanthemum canadensis, Trientalis borealis et Dryopteris intermedia tout en étant corrélée positivement avec celui de Carex sp. Les résultats de notre étude pourront être utilisés par nos partenaires de la SÉPAQ afin d’assurer une meilleure gestion de la problématique des vers de terre exotiques. Nos résultats militent en faveur d’un moratoire sur la création de nouvelles routes et sur l’utilisation de vers vivants en tant qu’appâts dans les parcs nationaux. De manière plus générale, cette étude amène des pistes de solutions quant à la gestion de la propagation des vers de terre exotiques dans des nouveaux milieux, par exemple en donnant aux autorités nécessaires le mandat de contrôler l’accès des pêcheurs dans les secteurs non envahis.