Dans le présent travail, nous présentons une reconstitution paléoécologique détaillée des perturbations naturelles à partir de l'analyse de six échantillons pris dans la tourbière ombrotrophe du lac des îlets (Saguenay, Québec) couvrant les 2500 dernières années. Les assemblages des macro-restes végétaux nous indiquent la présence d'un couvert forestier typique des milieux ombrotrophes, dominé en grande partie par l'épinette noire, des sphaignes et quelques éricacées. Les indicateurs pour retracer l'activité dans le temps de la tordeuse des bourgeons de l'épinette (TBÉ) (Choristoneura fumiferana, Clems) sont concentrés principalement en surface, correspondant à environ 400 années calendrier (an. cal.) Avant cette période, l'abondance de ces indicateurs est très faible. Par contre, une grande abondance des charbons de bois et des feuilles carbonisés est perçue entre 400 an. cal. et 2500 an. cal. Ces dates estimées à partir du taux d'accumulation de la tourbe, ont été calculées en utilisant un faible nombre des datations, ce qui pourrait amener des impressions temporales. Nos résultats soutiennent l'hypothèse que les périodes de grande activité de la TBÉ sont des événements plutôt rares dans une échelle élargie du temps. De plus, ils suggèrent que l'activité des feux sur la forêt pourrait expliquer ce changement en favorisant le développement d'une structure forestière jeune moins favorable à l'activité de la TBÉ. Cette recherche s'avère importante dans un contexte d'aménagement écosystémique basé sur une meilleure connaissance des perturbations naturelles à une échelle temporelle et afin de comprendre la variabilité naturelle des ces perturbations face aux changements climatiques en forêt boréale.

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.

La forêt boréale est sujette, depuis plusieurs millénaires, à diverses perturbations naturelles majeures comme les feux de forêts et les épidémies d'insecte. En particulier, la tordeuse des bourgeons de l'épinette (TBE, Choristoneura fumiferana Clem.) est actuellement Pinsecte qui cause le plus de dommages dans les forêts boréales de Test de l'Amérique du Nord. Au Québec depuis 2006, les populations de tordeuses augmentent de façon constante; les superficies infestées en 2010 sont de plus de 600 000 hectares . Subissant présentement une épidémie de TBE dans plusieurs secteurs de la région du Saguenay Lac-Saint-Jean, l'objectif principal de ce mémoire a été d'effectuer un portrait expérimental préliminaire dfensemble sur la réaction chimique (concentration des composés de défense, concentration sucres solubles totaux, amidon) et physiologique (croissance intra-annuel} du sapin baumier en présence de la tordeuse des bourgeons de l'épinette dans son milieu naturel. Cette recherche a été mise au point dans le but précis de construire une méthodologie efficace et solide pour l'analyse des données chimiques en provenance des arbres en milieu naturel. Lors de cette étude, il a été possible de voir que les arbres subissant une importante défoliation cessent de produire adéquatement les composés nécessaires à leur maintient régulier ainsi que de conserver une croissance normale. Entre les deux sites affectés par la TBE, il a été possible d'observer d'importantes différences, ce qui prouve que plus la défoliation est intense et dure longtemps plus l'arbre sera atteint à plusieurs niveaux. Cette recherche propose également la continuité de l'étude de l'influence de la TBE sur les conifères, car les mécanismes ou les procédés que les arbres utilisent contre les infestations d'insectes défoliateurs sont encore bien mal déterminés.

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.

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.

Cette recherche propose de mettre au point une méthode d'analyse des données écologiques pour répondre aux besoins d'utilisation judicieuse du milieu et pour favoriser l'aménagement intégré des ressources en secteur forestier. Le territoire ciblé couvre une superficie de 207 km2 au nord de la région du Saguenay?Lac-Saint-Jean et il est géré notamment par la coopérative forestière de Girardville. Le cadre écologique de référence mis au point pour ce secteur forme la base cartographique et écologique sur laquelle s'appuient les thématiques abordées. Les modèles alors créés traduisent les propriétés intrinsèques du territoire sous forme de potentiels, d'aptitudes ou de risques. A ce propos, nous avons fait appel au système d'information géographique Maplnfo dont le rôle a été de saisir, manipuler, analyser les données recueillies et d'en faire des modèles cartographiques. Parallèlement à cette démarche, la télédétection a été utilisée pour obtenir une mise à jour du couvert forestier. Une image Landsat-TM a permis de décrire le territoire de Girardville en 11 classes d'utilisation du sol. Pour réaliser un modèle intégré des potentiels dans le territoire, quatre volets ont été étudiés: forêt, faune, agriculture et non-intervention. Le volet "forêt" regroupe des interprétations exprimant les possibilités d'exploitation forestière, le choix des essences de reboisement et les possibilités de croissance du peuplier faux-tremble. Il ressort de l'analyse que le territoire de Girardville bénéficie de bonnes possibilités pour l'exploitation forestière, exception faite de quelques secteurs à fort risque d'érosion après déboisement ou à potentiel limité pour la traficabilité. De plus, chaque unité cartographique est associée à un choix d'essence de reboisement parmi l'épinette noire, l'épinette blanche et le pin gris. Le modèle du potentiel de croissance pour le peuplier faux-tremble suggère que le territoire offre de bonnes possibilités pour cette essence. Un second volet propose un exemple de potentiel agricole, par une évaluation des possibilités de culture du bleuet nain. Bien que le territoire affiche en majeure partie un potentiel faible à modéré pour cette activité, il possède quelques unités à fort potentiel. Un volet "faune" est également illustré au moyen d'un exemple, soit celui de la martre d'Amérique. Une première évaluation qui porte sur le potentiel actuel d'habitat pour l'espèce remet en perspective la présence de nombreuses coupes forestières. Les quelques peuplements de résineux matures qui occupent notamment le nord du territoire sont au nombre des sites à potentiel fort. Par contre, il a été possible de démontrer qu'un grand nombre d'unités possèdent les atouts pour soutenir un habitat favorable à la martre d'Amérique. En dernier lieu, un volet "non-intervention" regroupe les unités ayant un potentiel limité pour tout aménagement. L'ensemble de ces thématiques a été développé à partir de grilles d'interprétation et de pondération des composantes écologiques. Ces modèles ont mené à un découpage du territoire en 12 grandes zones d'aménagements potentiels. On retrouve également des indications quant aux possibilités de vocations prioritaires et secondaires qui y prévalent La création de ces divers modèles a également mené à la réalisation d'une base de données regroupant les valeurs des interprétations pour chaque topo-système du territoire. Par ailleurs, les documents produits guident les gestionnaires vers une prise de décision stratégique plus éclairée pour un aménagement plus adéquat du milieu.

Dans le contexte du développement durable, les biocomposites constitués de polymères renforcés de fibres végétales représentent pour plusieurs laboratoires, la nouvelle génération de matériaux à application spécifique. L’association des fibres cellulosiques (non abrasives, résistantes, légères, structurées) avec les matériaux classiques (métaux, plastiques, fibres synthétiques, bétons, etc.) permet, généralement, la réduction du coût de fabrication de produits avec moins d’impact environnemental. Dans le domaine du thermoformage, l’utilisation des biocomposites, à matrice thermoplastique avec renforts végétaux, n’a pas été suffisamment étudiée. Pour ce procédé, la mise en forme de ces matériaux s’effectue principalement en deux étapes : i) chauffage infrarouge (IR) dans un four et, ensuite, ii) mise en forme du produit désiré à l’aide d’un moule de géométrie donnée. La qualité du produit moulé dépend largement de la répartition de la température dans la préforme lors du chauffage. Afin d’élucider la réponse thermique aux radiations infrarouges des préformes composites minces, à base d’une matrice thermoplastique semi-transparente (polyéthylène téréphtalate, PET) renforcée de fibres de chanvres, nous avons développé une approche hybride. Elle est basée sur le couplage de la méthode des éléments finis (MEF), non linéaire en 3D (pour l’équation de conservation de l’énergie), et la méthode des ordonnées discrète 1D (MOD) (pour l’équation de transfert radiatif). Cette approche présente l'avantage de pouvoir s'adapter au procédé dans toute sa complexité. Dans un premier temps, nous avons confronté nos résultats numériques avec les données expérimentales dans le cas du PET vierge. Ensuite, nous avons étudié numériquement l’étape de chauffage infrarouge pour le thermoformage de trois types de plaque mince en biocomposites (PET-Chanvre). Les résultats obtenus par la modélisation hybride montrent une bonne concordance avec les résultats analytiques et les observations expérimentales. En application au thermoformage, les résultats de la simulation de l’étape de chauffage infrarouge des biocomposites PET-Chanvre montrent que pour la même énergie de chauffage, les biocomposites chauffent plus vite que le PET vierge.

Cette recherche propose de mettre au point une méthode d'analyse des données écologiques pour répondre aux besoins d'utilisation judicieuse du milieu et pour favoriser l'aménagement intégré des ressources en secteur forestier. Le territoire ciblé couvre une superficie de 207 km2 au nord de la région du Saguenay?Lac-Saint-Jean et il est géré notamment par la coopérative forestière de Girardville. Le cadre écologique de référence mis au point pour ce secteur forme la base cartographique et écologique sur laquelle s'appuient les thématiques abordées. Les modèles alors créés traduisent les propriétés intrinsèques du territoire sous forme de potentiels, d'aptitudes ou de risques. A ce propos, nous avons fait appel au système d'information géographique Maplnfo dont le rôle a été de saisir, manipuler, analyser les données recueillies et d'en faire des modèles cartographiques. Parallèlement à cette démarche, la télédétection a été utilisée pour obtenir une mise à jour du couvert forestier. Une image Landsat-TM a permis de décrire le territoire de Girardville en 11 classes d'utilisation du sol. Pour réaliser un modèle intégré des potentiels dans le territoire, quatre volets ont été étudiés: forêt, faune, agriculture et non-intervention. Le volet "forêt" regroupe des interprétations exprimant les possibilités d'exploitation forestière, le choix des essences de reboisement et les possibilités de croissance du peuplier faux-tremble. Il ressort de l'analyse que le territoire de Girardville bénéficie de bonnes possibilités pour l'exploitation forestière, exception faite de quelques secteurs à fort risque d'érosion après déboisement ou à potentiel limité pour la traficabilité. De plus, chaque unité cartographique est associée à un choix d'essence de reboisement parmi l'épinette noire, l'épinette blanche et le pin gris. Le modèle du potentiel de croissance pour le peuplier faux-tremble suggère que le territoire offre de bonnes possibilités pour cette essence. Un second volet propose un exemple de potentiel agricole, par une évaluation des possibilités de culture du bleuet nain. Bien que le territoire affiche en majeure partie un potentiel faible à modéré pour cette activité, il possède quelques unités à fort potentiel. Un volet "faune" est également illustré au moyen d'un exemple, soit celui de la martre d'Amérique. Une première évaluation qui porte sur le potentiel actuel d'habitat pour l'espèce remet en perspective la présence de nombreuses coupes forestières. Les quelques peuplements de résineux matures qui occupent notamment le nord du territoire sont au nombre des sites à potentiel fort. Par contre, il a été possible de démontrer qu'un grand nombre d'unités possèdent les atouts pour soutenir un habitat favorable à la martre d'Amérique. En dernier lieu, un volet "non-intervention" regroupe les unités ayant un potentiel limité pour tout aménagement. L'ensemble de ces thématiques a été développé à partir de grilles d'interprétation et de pondération des composantes écologiques. Ces modèles ont mené à un découpage du territoire en 12 grandes zones d'aménagements potentiels. On retrouve également des indications quant aux possibilités de vocations prioritaires et secondaires qui y prévalent La création de ces divers modèles a également mené à la réalisation d'une base de données regroupant les valeurs des interprétations pour chaque topo-système du territoire. Par ailleurs, les documents produits guident les gestionnaires vers une prise de décision stratégique plus éclairée pour un aménagement plus adéquat du milieu.

An elaboration and characterization of the composites of polyethylene terephthalate (PET) reinforced with hemp fiber for thermoforming applications deal with significant challenges faced by the bio-composite industry vis-à-vis high temperature melting thermoplastics reinforced with vegetal fibers. The originality of this work includes processing such composite material while avoiding thermal degradation and using the resultant composite which is normally brittle for thermoforming, based on large deformations. Most of the previous works have only involved low temperature melting thermoplastics reinforced with natural fibers although high temperature melting thermoplastics have an important potential in numerous applications. During the past decades, the volume and types of natural fibers used as reinforcements for bio-composites applications have increased significantly. Such trend has been particularly observed in the group of vegetal fiber-reinforced composites, also known as ligno-cellulosic fiber-reinforced composites, which are found in construction, automobile, aerospace and bio-medicine to name a few. However, those applications are for the most part either made of polyolefin matrices or polymers whose highest melting points are close to 200°C. Despite its high melting point, Polyethylene terephthalate (PET), similar to other polyesters and highly polar matrices, shows good affinity for reinforcement by ligno-cellulosic or vegetal fibers such as hemp. This work aimed at achieving a dual objective: First to extend the elaboration of ligno-cellulosic fiber-reinforced composite materials to the range of higher temperature melting thermoplastics (Tm>200°C) and secondly to study the thermoformability of the processed PET-hemp fiber composites in order to determine the optimal formulation for thermoforming, as well as its optimal conditions. In the plastic industry, the thermoforming process is essentially based on heating extruded sheets to a temperature between the glass transition temperature (Tg) and the melting point, where large deformations occur. Both objectives are quite challenging: For the first objective, there is a risk of hemp fiber degradation due to the temperature gap between the melting point of PET (Tm~250°C) and the onset of thermal degradation of vegetal fibers (Td~190˚C) and concerning the second objective, thermoforming requires large deformations although bio-composites are generally brittle. The mentioned challenges were strategically overcome by modifying both the matrix and the fibers. Furthermore, five formulations with 1, 5, 10, 15 and 20% (w/w) fiber concentrations were investigated for their mechanical, thermal, structural and rheological properties; the best formulation was selected for numerical thermoforming. The fibers were modified by alkaline treatment to increase their thermal stability, while PET’s melting point was depressed by a ten of degree by compounding with polycaprolactone (PCL) using a torque based mixer. The numerical thermoforming was finally performed by an optimized application of the ThermoForm© code to the previously determined composite parameters. The following major observations were made in different sections of this research. The mechanical properties of PET-hemp fiber composites showed similar variations with those of other natural fiber reinforced composite materials reported in the literature. •In the presence of the applicable additives such as pyromellitic dianhydride (PMDA), glycidyl methacrylate (GMA) and clay, the elastic modulus of PET-5% (w/w) PCL-Additives increased by 10 to 20% with respect to the unreinforced formulation and 2 to 10% with respect to the reinforced formulation without additives. However, all the formulations were significantly brittle and their strain at break decreased from over 40 to about 4%. Their maximum force was also lowered by up to 4% with respect to virgin PET. •In the absence of additives, the elastic modulus and the maximum force of PET-5% (w/w) PCL-5% (w/w) - (1, 5, 10, 15 and 20% (w/w)) hemp fibers increased logarithmically with the fiber concentration, while the strain at break dropped below 5%. An improved interface quality without additives is an indication of the possible hydrogen bonding between the carbonyl groups of PET and the hydroxyl groups of hemp fibers. The remaining investigation was then performed without additives. All the composite formulations proved to be thermally stable until 315°C as an indication for their ability to undergo multistage processing. Two thermo-degradation ranges were observed from 290 to 385°C and from 385 to 490°C respectively. They were respectively described by the Sestak-Berggren and the truncated Sestak-Berggren models. Similar observations were made for the formulations compounded with the mixing chamber heated at 240, 250 and 250°C. Consequently, the numerical thermoforming process was restricted to the group compounded at 250°C. The rheological properties fitted with the ThermoForm® code indicated the suitability of the Christensen model to describe the visco-elastic behavior of the investigated composite formulations. The numerical variations of various forming parameters indicated a partition of the formulations into two groups reinforced by 0, 1 and 5% (w/w) for the first, and 10 and 15% (w/w) for the second. The first group was better suited for both the free forming and the thermoforming process. However, a more powerful air flow is needed for forming of PET -1% (w/w) hemp, leaving PET-5% (w/w) hemp as the best thermoformable alternative with respect to the process cost and in-service performance. The second group showed a relatively poor performance which can be attributed to the fiber’s partial thermo-degradation resulting from processing larger fiber volume with respect to the limited available matrix. Although PET-hemp fiber composites have been successfully formulated and their behavior towards the thermoforming process numerically investigated, a fine tuning of the processing conditions will be the object of future work alongside the valorization of higher fiber loads through targeted applications requiring woven reinforcements. L’élaboration et la caractérisation des composites de polyéthylène téréphtalate (PET) renforcés de fibres de chanvre pour des applications en thermoformage adresse des défis majeurs auxquels est confrontée l’industrie des bio-composites concernant le renforcement des polymères ayant des hauts points de fusion avec des fibres d’origine végétale. La contribution originale de ce travail a un impact significatif sur l’industrie des plastiques. En outre il concerne le renforcement d’un polymère thermoplastique ayant un point de fusion élevé avec des fibres naturelles tout en évitant la thermo-dégradation, et procède à la mise en forme du produit qui est normalement cassant, par le thermoformage basé sur les grandes déformations. Durant les dernières décennies, on a assisté à une augmentation significative du volume et des types de fibre naturelle comme renforts des bio-composites utilisés dans divers secteurs d’activité. L’on retrouve les composites dont les renforts sont des fibres naturelles, encore appelés bio-composites dans divers domaines à l’exemple de la construction, la biomédecine, l’aérospatial, et l’automobile; cependant ces applications sont pour la plupart soit restreints aux matrices de type polyoléfine ou des polymères dont le point de fusion maximal est proche de 200°C. Le PET, tout comme d’autres matrices de type polyester ou de grande polarité ayant des hauts points de fusion, présente une plus haute affinité de renfort avec des fibres lignocellulosiques ou fibres naturelles à l’exemple des fibres de chanvre. Ce travail vise deux objectifs principaux, à savoir étendre l’élaboration des matériaux bio-composites au groupe de matrices qui fondent à haute température (Tm>200°C), ensuite faire une mise en œuvre des applications de ce type de composite par thermoformage. Le thermoformage des plastiques-composites est un procédé de mise en forme basé essentiellement sur le chauffage des feuilles extrudées entre le point de transition vitreuse (Tg) et le point de fusion, suivi d’une grande déformation. Les deux objectifs présentent beaucoup de défis, à savoir dans un cas éviter la dégradation thermique des fibres de chanvre causée par la différence entre le point de fusion du PET (Tm~250°C) et la température initiale de dégradation des fibres naturelles (Td~190°C), et faire le thermoformage d’un matériau cassant alors que le processus est basé sur les grandes déformations. Les défis rencontrés ont été stratégiquement relevés en combinant la modification des fibres et de la matrice. Ensuite, des formulations de composites renforcés de 1, 5, 10, 15 et 20% (w/w) de fibres ont été mises en forme, testées au point de vue mécanique, thermique, structural, et rhéologique. La stabilité thermique des fibres a été améliorée par traitement alcalin et la température de fusion du PET a été abaissée d’une dizaine de degré par mélange avec le polycaprolactone (PCL) dans un mélangeur à torque. Finalement, le thermoformage numérique a été réalisé en appliquant le code ThermoForm® aux paramètres des composites déterminés initialement. Les observations suivantes ont été faites dans diverses sections de cette recherche. Les variations des propriétés mécaniques des composites de PET renforcés de fibres de chanvre sont similaires aux comportements d’autres composites renforcés de fibres naturelles que l’on trouve dans la littérature. • En présence des additifs tels que le dianhydride pyromellitique (PMDA), le méthacrylate de glycidyle (GMA) et l’argile, le module d’élasticité de PET-5% (w/w) PCL-Additifs augmente de 10 à 20 % par rapport à la formulation sans renfort et de 2 à 10% par rapport à la formulation renforcée sans additifs. Cependant, toutes ces formulations étaient fragiles et leur déformation à la rupture réduite en passant de plus de 40% à 4%. Leur force maximale a aussi connu une réduction de près de 4% par rapport au PET vierge. • En l’absence des éléments additifs, le module d’élasticité et la charge maximale supportée par les formulations de PET-5% (w/w) PCL- Additifs - (1, 5, 10, 15 et 20% (w/w)) augmentent de façon logarithmique avec le taux de renfort, alors que la déformation à la rupture a été rabaissée jusqu’à une valeur maintenue au-dessous de 5%. L’interface qui en résulte présente une qualité améliorée en absence des additifs, ce qui indique la possibilité d’existence des liaisons d’hydrogène entre les groupements carbonyles du PET/PCL et les fonctions hydroxydes des fibres de chanvre. Le reste de l’étude a ainsi été réalisé sur les formulations sans additifs. Toutes les formulations de PET renforcées de fibres de chanvre étaient thermiquement stables jusqu’à 315°C, ce qui est une indication de leur aptitude au moulage à plusieurs étapes. Deux plages de dégradation thermique ont également été observées entre 290 et 385°C et entre 385 et 490°C. Elles étaient décrites respectivement par les modèles de Sestak-Berggren et de Sestak-Berggren tronqué. Des observations similaires étaient faites pour les formulations mélangées avec des enceintes chauffées à 240, 250 et 260°C. Ainsi donc, le thermoformage numérique s’est limité aux formulations mélangées à 250°C. Les tendances des propriétés rhéologiques déterminées par le code ThermoForm® ont indiqué l’effectivité du modèle de Christensen pour la description du comportement viscoélastique des formulations étudiées. Les variations numériques des paramètres de moulage indiquent la partition des formulations en deux groupes dont le taux massique du renfort est de 0, 1 et 5% pour le premier, et 10 et 15% pour le second. Le premier groupe est plus adapté aux moulages de types libre et par thermoformage; cependant, une grande puissance d’air soufflé est nécessaire au moulage de la formulation renforcée de 1% de fibres, ce qui fait de la formulation renforcée de 5% de fibres la seule alternative selon les coûts du procédé et la performance fonctionnelle. Le second groupe a montré une performance relativement faible qui est attribuable à la dégradation thermique partielle causée par le moulage d’un important volume de fibres par rapport à la matrice disponible. Dans ce travail, le PET renforcé de fibres de chanvre a été mis en forme avec succès et une étude de son comportement face au thermoformage a été faite; cependant, le peaufinage des conditions de mise en œuvre fera l’objet des travaux futurs ainsi que la valorisation de plus grands taux de renfort à travers des applications nécessitant des renforts tissés.

Pour les projets de développement des ressources naturelles ou tout autre projet ayant un impact sur l’environnement, l’acceptabilité sociale fait désormais partie du langage populaire et scientifique. Malgré les démarches de création de grilles d’analyse de critères qui se sont multipliées pour évaluer le développement durable d’un projet, celles-ci ne sont pas adaptées pour qualifier un projet qui vise à obtenir l’acceptabilité sociale. Grâce à l’analyse d’un cas réel dont nous nous inspirons, le projet de la mine d’apatite du lac à Paul de l’entreprise minière Arianne Phosphate, nous démontrons comment, avec la perspective éthique de la sollicitude de Paul Ricoeur, l’acceptabilité sociale niche dans les valeurs des intervenants concernés par un projet de développement. L’identification des valeurs se fait par l’analyse du rapport du Bureau d’audiences publiques en environnement (BAPE) déposé en août 2015 au ministre du Développement durable, de l’Environnement et de Lutte contre les changements climatiques du Québec sur le projet d’Arianne Phosphate. Ce qui est recherché consiste en la diversité et la multiplication des valeurs rencontrées lors des audiences. Celles-ci permettent de cibler les parties du projet nécessitant un investissement de temps pour que le projet se réalise dans la perspective de l’éthique dans le but d’atteindre l’acceptabilité sociale. À l’aide de l’approche par le « JE-TU-IL » de Paul Ricoeur, nous procédons à interpréter l’analyse des valeurs contenues dans les expressions décrivant les sentiments et l’état d’esprit des participants. Pour chaque partie du projet, grâce au rapport du BAPE, nous avons retracé les valeurs en confrontation à l’aide de tableaux référant aux critères du développement durable (environnementaux, économiques et sociaux) et ceux de l’acceptabilité sociale (transparence, écoute et intégrité), tel que proposé par le Conseil patronal de l’environnement. Les valeurs traduisent le sens que chacun cherche dans le projet et ce qu’il attend du promoteur. Il est donc possible, pour les participants en présence, de savoir sur quelle problématique il faut mettre l’emphase dans le but de l’inscrire dans une recherche d’une plus grande sollicitude, que nous appellerons « l’opérationnalisation » du « TU » de Paul Ricoeur. On constate que dans l’approche de la personne, le « TU » de Ricoeur exprime la sollicitude, attitude qui appelle l’écoute des valeurs. Par le fait même, on peut envisager que c’est dans cet espace précis que logerait l’acceptabilité sociale. Là où peu ou pas de valeurs sont énoncées, les conflits sont peu incommodants et l’acceptabilité sociale mieux rencontrée.