Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2013-2014. / Les modifications hydrologiques du système hydrographique du fleuve Saint-Laurent, induites par les changements climatiques attendus pour les 40 prochaines années, risquent de favoriser la propagation du roseau commun (Phragmites australis subsp. australis), considéré comme l’une des espèces végétales les plus envahissantes des marais de l’Amérique du Nord. Afin d’estimer les superficies à risque d’envahissement et d’évaluer la vulnérabilité des frayères à grand brochet (Esox lucius) et à perchaude (Perca flavescens) face à cet envahisseur, un modèle reproduisant sa répartition spatiale actuelle et prédisant sa distribution future, selon différents scénarios de changements climatiques, a été développé. Le modèle d’habitat suggère que, dans les conditions climatiques actuelles, les roselières n’occupent actuellement que 1 à 29 % de l’ensemble des habitats propices à leur établissement. Le réchauffement climatique risque d’exacerber le potentiel de germination du roseau en augmentant les superficies favorables à son établissement jusqu’à 50 % par rapport à leur importance actuelle.

Cette thèse s’intéresse à l’intégration de l’eau souterraine dans la planification territoriale. Elle vise à identifier les blocages à la prise en compte de l’eau souterraine en aménagement du territoire, à comprendre les moyens d’appropriation des données hydrogéologiques par les intervenants en aménagement du territoire et à développer des stratégies pour faciliter l’incorporation de l’eau souterraine en aménagement du territoire. Le premier chapitre présente les résultats d’une enquête effectuée en Amérique du Nord auprès de producteurs d’informations hydrogéologiques, ainsi que des exemples d’intégration de l’eau souterraine en aménagement du territoire. L’enquête confirme que le passage des données hydrogéologiques vers la planification territoriale est problématique dans la majorité des territoires. Dans le deuxième chapitre, des entretiens auprès d’intervenants en aménagement du territoire montrent que l’eau souterraine n’est que très peu intégrée dans la planification territoriale au Québec. Des obstacles à la prise en compte de l’eau souterraine ont été identifiés : difficulté d’interprétation des données, manque de coordination entre les niveaux de gouvernement, diffusion inadéquate des données, manque de connaissances des aménagistes sur l’eau souterraine et manque de sensibilisation à la vulnérabilité de cette ressource. Quatre actions sont proposées : une campagne de sensibilisation, un cadre légal indiquant qui doit protéger l’eau souterraine et comment, des formations pour les intervenants en aménagement du territoire et le développement d’une méthodologie pour faciliter l’interprétation des données hydrogéologiques. Le chapitre 3 propose une méthodologie d’évaluation du risque de contamination de l’eau souterraine. Cette méthodologie, développée lors de rencontres avec des spécialistes de plusieurs disciplines, intègre des données sur l’eau souterraine et sur l’aménagement du territoire à l’aide de la méthode d’analyse multicritère MACBETH. Finalement, le quatrième chapitre présente un outil cartographique en ligne nommé ATES (pour Aménagement du Territoire et Eau Souterraine), qui permet aux intervenants en aménagement du territoire d’appliquer la méthode d’évaluation du risque. Ils peuvent ainsi identifier des secteurs où l’eau souterraine est particulièrement menacée ou analyser de nouveaux scénarios d’aménagement en fonction de leur impact sur le risque de contamination de l’eau souterraine. ATES suggère également des mesures de mitigation pour minimiser le risque de contamination de l’eau souterraine. Mots-clés: Eau souterraine, aménagement du territoire, planification durable, gestion de l’environnement naturel, outils d’aide à la décision, analyse multicritère, MACBETH, outil cartographique en ligne / This thesis focuses on the integration of groundwater into land planning. It aims at identifying obstacles to considering groundwater in land planning, understanding the current appropriation of groundwater data by land planners, and developing strategies to facilitate the integration of groundwater into land planning. The first chapter of this thesis presents the results of a survey conducted among North American hydrogeological information producers. The survey confirms that problems associated with the use of hydrogeological data in regional planning are present in most states and provinces. Successful examples of groundwater integration into regional planning are also discussed. The second chapter draws a portrait of the situation in Quebec. Interviews with land planning stakeholders in two regions of Quebec reveal that groundwater is seldom integrated into land planning documents. Common obstacles to considering groundwater are identified, notably difficulties with the interpretation of the data, lack of coordination in resource management between different levels of government, poor diffusion of the data, planners’ lack of knowledge about groundwater and unawareness of the resource’s vulnerability. Four types of action are proposed to overcome these obstacles: an awareness campaign targeting the general public, a legal framework specifying who should protect groundwater and how, training for land planners, and the development of a methodology to facilitate the interpretation of hydrogeological data. Chapter 3 takes a closer look at this last recommendation and proposes a methodology for the evaluation of groundwater contamination risks. This methodology, developed through multiple meetings with specialists from various disciplines, integrates groundwater and land planning data using the MACBETH multi-criteria analysis method to produce maps to ascertain the risk of groundwater contamination through land use. Finally, the fourth chapter presents a Web-based cartographic tool, known as ATES, that allows land planning stakeholders to implement the risk evaluation method in their territory. Thus, planners can identify areas where groundwater is particularly threatened and analyze new planning scenarios on the basis of their impact on groundwater contamination risks. ATES also suggests mitigation measures to minimize the risk of groundwater contamination. Keywords: Groundwater, land planning, sustainable planning, natural environment management, decision aid tools, multi-criteria analysis, MACBETH, web-based cartographic tool

La ville de Québec offre une mosaïque d’espaces de vie qui correspondent à autant de sous-marchés résidentiels. Quatre cent ans d’histoire ont produit une agglomération diversifiée, depuis la fondation en 1608. Toutefois, on peut remettre en question la pertinence des découpages administratifs pour réaliser des études urbaines. S’il n’y a pas de découpage spatial idéal, des approches permettent néanmoins de délimiter des ensembles géographiques relativement homogènes, eu égard à une problématique donnée. Cet article présente une segmentation spatiale du territoire, basée sur des critères historiques, sociologiques et morphologiques, comme alternative aux partitions administratives pour réaliser des études du marché résidentiel. Des analyses discriminantes ont permis de comparer la performance de trois découpages: celui proposé - l'historico-morphologique (HM) et deux administratifs, celui avant et celui après les fusions municipales. L’étude porte sur le marché unifamilial de Québec et utilise des données multidimensionnelles. Enfin, les trois découpages sont intégrés dans des modèles de prix hédoniques afin de tester leur pertinence pour mesurer les variations des prix implicites. Les résultats suggèrent que la partition HM est plus efficace que les découpages administratifs, tout en étant perfectible. / Quebec City offers a lot of different residential environments, leading to several housing sub-markets since its foundation, in 1608. Administrative delimitations have become questionable for urban studies. There is no such thing as a perfect spatial segmentation. Nevertheless, some methods exist to delineate homogeneous spaces, regarding to a given type of problem. This paper presents an historical-morphological (HM) spatial segmentation approach for generating residential sub-markets using historical, social and morphological criteria as an alternative to the usual administrative segmentations used in real estate studies. For this study, we compare HM segmentation with two sets of administrative limits, before and after amalgamation. Overall performances of the tree segmentation for the Quebec single-family housing market are compared using multivariate discriminant analysis. Then, three hedonic pricing models are used to estimate the extent to which segmentation affects the sale price, and to test their relevance for assessing local variations of implicit prices. Findings suggest that HM segmentation is more efficient than administrative boundaries, but still perfectible.