There is a considerable interest in developing bioactive papers with active recognition and/or functional capabilities. Despite their distinct portability and practicability, direct sensing or recognition platform are often restricted to precisely aligned components or specific reactions. Motivated by photonic band gap materials, a non-specific color can be obtained by controlling ordered structures and further applied as an optical indicator for biosensing. In this work, polymerized colloidal crystal arrays (PCCAs) were for the first time integrated with a paper support. Since the continuous hydrogel phase can change and recover its volume by reversible hydration, the accompanying change in crystal lattice spacing imparts a visible color change due to Bragg diffraction. This material also possesses excellent salt anti-interference, extended cycling performance, and robust mechanical properties. Compared to other rigid substrates, only PCCAs on paper exhibit significant color change between the dry and hydrated states. These characteristics make paper-based polymerized colloidal crystal arrays (PB-PCCAs) promising for a new generation of sensing and anti-falsification applications. A future challenge is to develop optical changes that correspond to specific molecular recognition, perhaps by decorating the hydrogel or particles with functional groups. / Il y a un intérêt considérable dans le développement des papiers bioactifs avec des reconnaissances actives et/ou des capacités fonctionnelles. Malgré leur distinctions sur la portabilité et la praticabilité, la détection directe ou la plate-forme de reconnaissance sont souvent restreint avec composants précisément alignés ou aux réactions spécifiques. Motivé des matériaux la bande photonique écartée, une couleur non spécifiques peut être obtenue en contrôlant des structures ordonnés et d'un indicateur optique plus appliqué pour biosensing. Dans ce travail, les baies polymérisées du cristal colloïdal (PCCAs) ont été intégrée pour la première fois avec un support papier. Depuis la phase hydrogel continue peut modifier et restaurer son volume par hydratation réversible, le changement d'accompagnement en treillis de cristal en espace apporte une modification de la couleur visible en raison de la diffraction Bragg. Ce matériau possède également de l'excellente anti-interférence de sel, des performances étendues de cyclisme et des propriétés mécaniques robustes. Seul le PCCAs sur papier, par rapport aux autres substrats rigides, présentent des changements significatifs de couleur entre les états secs et hydratées. Ces caractéristiques rendent les baies polymérisées du cristal colloïdal sur papier (PB-PCCAs) prometteur pour une nouvelle génération d'applications de télédétection et anti-falsification. Un défi futur est de développer des modifications optiques qui correspondent à des reconnaissances de molécules spécifiques, peut-être par l'hydrogel ou particules avec les groupes fonctionnels de la décoration.

As evidence piles up indicating that anthropogenic CO₂ emissions are affecting the world's climate with potentially devastating results for its population, more attention is being directed towards means to reduce the quantities of CO₂ being released. The production of energy through the burning of fossil fuels is the primary cause of these emissions, but is also vital to our current lifestyle and even survival. As such, it is essential that we develop reliable and economically viable renewable fuels to ensure that we have the energy needed to sustain our society into the future. To this end, it has been proposed that industrial flue gas containing large amounts of CO2 could be treated using algae. The algae would consume the carbon to grow, and could then be harvested to produce carbon neutral biofuels. Through photosynthesis, algae also produce oxygen as a by-product when growing. In the industrial algae carbon capture processes typically envisioned, this oxygen is produced in low concentrations and so is vented to the atmosphere as a waste product.In this study, we propose two scenarios in which an algae photobioreactor system could be developed to produce a valuable supply of oxygen enriched air, or even pure oxygen. Recovering and making use of this typically overlooked by-product has the potential to make industrial carbon capture and biofuel production more economically viable, and also has added environmental benefits. The key issue to consider for these proposed oxygen production systems is whether the algae themselves are capable of surviving, and more importantly growing, under the conditions they will be subjected to. The CO₂ and oxygen concentrations found within these systems would be drastically higher than those of ambient air. We demonstrate that both these proposed oxygen production processes are in fact feasible. Further, that with the setup we designed, high concentrations of oxygen and CO₂ may have a slight hindering effect on algae growth rates, but that neither completely inhibits growth. In addition, the oxygen production potential of three different algal species (Anabaena sp., Synechococcus sp., and Chlamydomonas reinhardtii) was found to be almost identical, suggesting that our proposed systems may be compatible with many different species of algae. / Il devient de plus en plus évident que les émissions anthropiques de CO₂ ont une influence sur le climat de notre planète et que les conséquences pourraient en êtres dévastateurs pour la population. La production d'énergie par la combustion de combustibles fossiles est la cause principale de ces émissions, mais elle est aussi essentielle à notre mode de vie et même, notre survie. Il est donc nécessaire que nous développions des carburants renouvelables qui sont aussi économiquement viables pour assurer que nous avons l'énergie nécessaire pour soutenir notre société dans l'avenir. À cette fin, il a été proposé que les effluents des industries contenant de grandes quantités de CO₂ pourraient êtres traités en utilisant des algues. Elles consumeraient le carbone et ensuite pourraient êtres récoltées pour produire des biocarburants. Grâce à la photosynthèse, les algues produisent également de l'oxygène comme sous-produit. Dans la culture d'algues généralement envisagé, cet oxygène est produit en faible concentration et est donc rejeté dans l'atmosphère, ayant aucun usage industriel.Dans cette étude, nous proposons deux scénarios dans lesquels un système photobioréacteur d'algues pourrait êtres développés pour générer un produit précieux de l'air enrichi en oxygène, ou de l'oxygène pur. La récupération de ce produit habituellement négligé a le potentiel de faire la capture du carbone et la production de biocarburants plus économiquement viables. Pour savoir si un tel système est réalisable, il est important de savoir si les algues sont capables de survivre dans les conditions présentes dans les systèmes. Les concentrations de CO₂ et de l'oxygène dans ces systèmes proposés seraient considérablement plus élevées que ceux de l'air ambiant. Nous démontrons que ces deux processus proposés pour la production d'oxygène sont en fait réalisables. En plus de cela, les fortes concentrations d'oxygène et de CO₂ peuvent avoir un léger effet négatif sur les taux de croissances des algues, mais que leurs croissances ne sont pas complètement empêchées. Finalement, nous démontrons que le potentiel de production d'oxygène de trois différentes espèces d'algues (Anabaena sp., Synechococcus sp., et Chlamydomonas reinhardtii) est à peu près identique, ce qui suggère que les systèmes que nous avons proposé peuvent être compatibles avec de nombreuses espèces d'algues.

Bacterial isolates from soils contaminated with a large range of organic pollutants were tested for their ability to metabolise selected recalcitrant PAHs as their sole energy and carbon source. Plating of soil microorganisms isolated from 12 petroleum-contaminated soils on solid medium, supplemented with the PAH phenanthrene as sole carbon source, yielded 228 phenanthrene-degrading bacterial strains, of which 60 were further characterized. Southern DNA-DNA hybridization identified 14 of the 60 colonies as potentially competent in naphthalene degradation (ndoB Positive). The 14 bacterial isolates were further screened for their capacity to mineralize six radiolabelled PAHs serving as their sole carbon and energy source. Under such conditions, bacterial isolate strain S65 cumulatively mineralized 61% of phenanthrene, 61% of pyrene, and 24% of fluoranthene over a 9-day period, but could not degrade naphthalene, anthracene or fluorene.Three different characterisation approaches were applied to isolate S65 (designated Mycobacterium sp. Strain S65 in Genbank): (i) micro/macro-morphological — phase-contrast microscopy showed S65 to be a Gram variable rod-coccus; S65 produced creamy yellow circular colonies that were catalase-positive, (ii) molecular — HPLC analysis of Strain S65's cell wall mycolic acids indicated it was a novel Mycobacterium, (iii) molecular — species confirmed by others' 16S rRNA gene sequence analysis. Strain S65's mineralization kinetics also showed it to be a new and unique PAH-degrading Mycobacterium.Strain S65's capability and capacity to mineralize 14C-labelled phenanthrene or pyrene, allowed to age in sterile farm soil microcosms for 0, 30, 180 or 360 days prior to inoculation with S65, was quantified on the basis of cumulative 14CO2 evolution 1, 3, 6, or 9 days after inoculation, and expressed as a percent of the initial PAH concentration. For each ageing period, a factorial combination of four soil types (Sandy-Loam, Sand, Clay, Clay-Loam), two levels of soil organic matter (high, low), and two concentrations of PAH substrate (phenanthrene, 250 or 500 mg L-1; pyrene, 500 or 1000 mg L-1), was replicated six times, with three replicates receiving 1.0 × 107 CFU of live S65 and 3 'negative' controls receiving heat-killed S65. Un-inoculated soil microcosm controls were implemented, as well as 'positive' controls in liquid growth medium. Results were analysed by ANOVA. Strain S65 required a 3-day lag to initiate the degradation of non-aged (day 0) phenanthrene, but proceeded immediately with pyrene. Cumulative mineralization of phenanthrene from day 3 to day 9 at either initial PAH concentration was greater in sandy-loam soil with low organic matter than in clay-loam soil with high organic matter (18.5-20.0% vs. 13.5-14.5% on day 0; 13.0-14.5% vs. 10.5-11.5% after 30 days' ageing). Cumulative mineralization of pyrene reached 18.5% and 19%, respectively (for initial concentrations of 500 or 1000 mg L-1) after 24 hours, close to the maximum reached at 9 days (no time lag occurred). After 9 days, for both initial concentration, pyrene mineralization was greater in sandy-loam soil with low organic matter than clay-loam soil with high organic matter (20.0-21.0% vs. 14.5-15.5% on day 0; 13.25-14.0% vs. 11.5-12.5% after 30 days' ageing). Overall mineralization declined as ageing progressed; in particular, for 180- and 360-day aged PAHs, cumulative mineralization dropped below 10%, well below rates for shorter ageing times. This suggests that as their ageing in the soil medium proceeds, phenanthrene and pyrene become less accessible to degradation.This multidisciplinary study highlights the fact that Mycobacterium sp. Strain S65 shows a great potential to be useful in biodegradation of high molecular weight PAHs., and strongly supports the general concept of Mycobacteria having a significant role in PAHs-biodegradation, bioremediation, and biodetoxification in contaminated environments. / La capacité d'isolats bactériens, provenant de sols contaminés avec une grande variété de polluants organiques, à métaboliser une sélection de HAPs rémanents comme source unique d'énergie et de C, fut évaluée. La mise en culture de microbes du sol provenant de 12 sols contaminés par des substances pétrolières sur une gélose avec un ajout de phénanthrène, représentant l'unique source de C, identifia 228 souches bactériennes pouvant décomposer la phénanthrène. Les 14 colonies pouvant dégrader la naphthalène (ndoB+) furent triés selon leur capacité à minéraliser six HAPs. Sur 9 jours la minéralisation cumulative de phénanthrène ou de pyrène par l'isolat S65 fut de 61%, et 24% pour la fluoranthène. Cet organisme ne put minéraliser la naphthalène, l'anthracène ou la fluorène. L'isolat S65 (designé Mycobacterium sp. isolat S65 dans Genbank) fut caractérisé: (i) micro/macro-morphologique — la microscopie montra que S65 était un bâtonnet-coccus, gram-variable, aux colonies d'un jaune crémeux et catalase-positif, (ii) moléculaire — une analyse par CLHP des acides mycoliques de la paroi cellulaire de l'isolat S65 indiqua qu'il s'agissait d'une nouvelle espèce de Mycobacterium, (iii) moleculaire — le genre fut confirmé par d'autres par une analyse génétique. La cinétique de minéralisation des HAPs par l'isolat S65 confirma aussi qu'il représentait une espèce nouvelle et unique de Mycobacterium, compétente dans la dégradation des HAPs. La capacité de minéralisation de l'isolat S65 et le taux de minéralisation de pyrène et de phénanthrène radiomarqués ayant subi un vieillissement pour 0, 30, 180 ou 360 jours dans un microécosystème en sol agricole avant leur inoculation avec l'isolat S65, furent quantifiées par l'évolution cumulée de 14CO2, 1, 3, 6, or 9 jours après l'inoculation. Pour chaque vieillissement, une combinaison factorielle de quatre types de sol (loam sableux, sableux, argileux, loam argileux), deux niveaux de matière organique (MO) du sol (élevé, bas), et deux concentrations de substrat HAP (phénanthrène, 250 ou 500 mg L 1; pyrène, 500 ou 1000 mg L-1) furent évalués. Trois des six réplicats reçurent 1.0 × 107 CFU de S65 vivant et trois témoins 'negatifs' reçurent des cellules thermostérilisées. Des microécosystèmes n'ayant reçu aucune inoculation, ainsi que des témoins 'positifs' en culture liquide s'ajoutèrent à ceux-ci. Les données furent soumises a une ANOVA.L'isolat S65 nécessita 3 jours avant de commencer à dégrader la phénanthrène non-vieilli (jour 0), mais commença immédiatement avec le pyrène. La minéralisation du phénanthrène du jour 3 au jour 9, pour toutes concentrations de HAP, fut plus élevée pour le loam sableux avec peu de MO que pour le loam argileux avec beaucoup de MO (18.5-20.0% vs. 13.5-14.5% sans vieillissement, jour 0; 13.0-14.5% vs. 10.5-11.5% après 30 jours de vieillissement). La minéralisation cumulative de pyrène atteignit 18.5% et 19% (500 ou 1000 mg L-1, respectivement) après 24 hr, près du niveau maximum atteint à 96 hr (i.e., sans aucun délai). Pour quelque concentration de HAP que ce soit, la minéralisation cumulative de pyrène du jour 3 au jour 9 fut plus élevée pour le loam sableux avec peu de MO que pour le loam argileux avec beaucoup de MO (20.0-21.0% vs. 14.5-15.5% sans vieillissement, jour 0; et 13.25-14.0% vs. 11.5-12.5% après 30 jours de vieillissement). La minéralisation diminua avec la progression du vieillissement. Pour les HAP vieillis 180 ou 360 jours, la minéralisation cumulé diminua en deçà de 10%, soit plus bas que pour les vieillissements plus courts. Donc, lorsque que leur vieillissement dans le sol avance, la phénanthrène et le pyrène deviennent moins accessibles à la dégradation. L'isolat S65 du genre Mycobacterium sp. démontre un potentiel utilitaire vis à vis la biodégradation de HAPs de poids moléculaire élevé, et soutient l'idée que les Mycobacteries ont un rôle dans la biodégradation, biorestauration et biodétoxication des HAPs dans les environnements contaminés.

Endotherms are capable of using internal heat to precisely regulate body temperature at an elevated level, yet there is considerable variation in the range of body temperatures (heterothermy) expressed by an endotherm. In this thesis, I exploit two different approaches to address the causes and consequences of heterothermy in mammals, reflective of an underlying trade-off between the functional benefits and energetic costs of endothermy. I first conduct an inter-specific, empirical analysis of mammalian body temperatures reported in the literature, treating heterothermy as a continuous variable spanning all endotherms, to examine factors that predict the degree of body temperature fluctuation observed in different species. Across mammals, body temperature variation decreased with body mass and increased with proximity to the poles, and food hoarders were less heterothermic than non-hoarders. Further, with these allometric, latitudinal, and behavioural effects included, phylogeny still had a strong influence on the degree of body temperature variation in a given species. In my second chapter, I examine potential behavioural consequences of torpor, a special case of heterothermy involving a pronounced reduction in body temperature and metabolism. This research was conducted in captivity on eastern chipmunks (Tamias striatus), which exhibit deep torpor and show extreme individual variation in heterothermy that spans most of the heterothermic continuum expressed by mammals in general. To test the hypothesis that torpor impairs exploration and spatial memory, individual performance was assessed in an open field and a radial arm maze prior to and during hibernation. Results showed that habituation in the open field was negatively impacted by torpor, particularly prolonged torpor, however performance in the radial maze, tested later in the arousal period, was less affected. Thus, torpor expression clearly affects behaviour, but these effects are very transient and therefore unlikely to have long-term fitness consequences. Mammals overall are characterized by extensive variability, both among and within species, in the degree of body temperature variation, with species occupying cold climates and relying on ephemeral food being characterized by the most heterothermy. As to why more individuals and species do not exploit the energetic savings of high-amplitude heterothermy, captive research suggests the immediate costs of reduced body temperature on endotherm function may be more important than its long-term effects. / Les animaux endothermiques sont capables d'utiliser leur chaleur interne afin de réguler précisément leur température corporelle à un niveau élevé, pourtant il y une gamme considérable dans le degré de variation en température corporelle (hétérothermie) chez les endothermes. Dans cette thèse, j'utilise deux méthodes différentes pour adresser les causes et conséquences de l'hétérothermie chez les mammifères, reflétant un compromis entre les avantages fonctionnels et les désavantages énergétiques de l'endothermie. Je mène premièrement une analyse empirique inter-espèce de l'hétérothermie chez les mammifères rapportée dans la littérature. L'hétérothermie est considérée comme trait continu pour examiner les facteurs qui prédisent le gradient hétérothermique chez 545 espèces. L'hétérothermie diminue avec la masse corporelle et augmente vers les pôles, et les amasseurs de nourriture sont moins hétérothermiques que les non-ammasseurs. Une fois que ces effets allométriques, latitudinaux, et comportementaux sont inclus, la phylogénie avait encore une influence forte sur le degré d' hétérothermie. Dans mon deuxième chapitre, j'examine les désavantages comportementaux de la torpeur, un cas spécial d'hétérothermie dans lequel les individus montrent une réduction marquée de leur température corporelle et de leur métabolisme. Cette recherche a été menée en captivité sur les tamias rayés (Tamias striatus), reconnus pour manifester des degrés de torpeur traversant la plupart de la gamme d'hétérothermie exprimée par les mammifères en générale. Pour examiner les désavantages comportementaux de la torpeur comme une explication potentielle de cette variation, la performance individuelle a été évaluée avant et durant l'hibernation à l'aide d'un test de l'arène et d'un test de labyrinthe radial. Les résultats ont montré que l'habituation dans le test de l'arène était affectée négativement par la torpeur, particulièrement la torpeur profonde, mais la performance dans le labyrinthe radiale, testée plus tard dans la période d'éveil, était moins affectée. Ainsi, l'expression de la torpeur affecte clairement le comportement, mais ces effets sont très transitoires et ont alors probablement peu de conséquences à long terme sur l'aptitude de l'individu. Les mammifères en générale sont caractérisés par une vaste variation, inter- et intra-espèce, dans le degré d'hétérothermie et les espèces occupants les climats froids et se nourrissants de ressources éphémères sont caractérisées par le plus d'hétérothermie. En expliquant pourquoi il n'y a pas plus d'individus et d'espèces qui exploitent les avantages énergétiques de l'hétérothermie de haute amplitude, la recherche en captivité suggère que les désavantages immédiats de la torpeur sur la fonction des endothermes peuvent être plus importants que ses effets à long terme.

Deforestation in the tropics is believed to account for 9-12% of total anthropogenic greenhouse gas (GHG) emissions worldwide. In this context, a decision on reducing emissions from deforestation and forest degradation in developing countries (REDD), with the inclusion of the role of conservation, sustainable management of forests and enhancement of forest carbon stocks (REDD+), was adopted at the 16th Conference of the Parties (COP) to the UN Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) in Cancun, Mexico. It has been proposed that REDD+, if effectively and equitably implemented, could provide considerable co-benefits (e.g., poverty reduction, capacity building, improved forest governance) for local communities. However, despite rhetoric at the international level on promoting the involvement of indigenous peoples and local communities, some fear that REDD+ could undermine livelihoods and territorial governance at the local level. In order for REDD+ to attain positive social and environmental outcomes, the interests of a broad range of stakeholders, including local communities and forest-dependent people, will have to be taken into account. Much of the attention of REDD+ to date has been focussed on its consequences for indigenous communities. This thesis draws attention to another key sector, the colonist farmers, who are associated with the agricultural frontier throughout much of Latin America. Chapter 1 documents land-use, perceptions, needs and aspirations of colonist farmers to comprehend their significance for REDD+ policies. To do so, I worked in an active frontier region, viz., eastern Panama, where I considered three colonist areas differing in their accessibility to market as a case study of agricultural frontier dynamics. I mainly evaluated the effect of remoteness and preferences on land-use and deforestation, and have reported colonists' interests, doubts and perceptions of land-use and REDD+. Forest scarcity and dependency, inequalities, and colonists' cultural and technical knowledge are key components that emerge as possible barriers to the equitable implementation of REDD+. Chapter 2 considers the multiple actors' perspectives, goals and issues as important in the development of a conservation strategy. It thus evaluates the perceptions that colonist and non-colonist actors, who are coming from different organizations working in the region, have of the colonist sector and REDD+ in eastern Panama. Further, a detailed study of a colonist-organized association suggests that REDD+ early initiatives in eastern Panama should target groups that possess strong social capital and proposes characteristics and practices that are believed to facilitate collective efforts. / Il est estimé que les émissions liées à la déforestation dans les tropiques représentent entre 9 et 12% des émissions mondiales de gaz à effet de serre. Dans ce contexte, une décision sur la réduction des émissions résultant du déboisement et de la dégradation des forêts dans les pays en développement (REDD); et le rôle de la préservation et de la gestion durable des forêts et du renforcement des stocks de carbone forestiers dans les pays en développement (REDD+), a été adoptée lors de la 16e Conférence des Parties (COP 16) à la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques (CCNUCC), qui s'est tenue à Cancun, au Mexique. Il a été proposé que la mise en œuvre efficace et équitable d'un mécanisme de la REDD+ pourrait générer des co-bénéfices considérables (par ex. réduction de la pauvreté, renforcement des capacités, meilleur gouvernance forestière) pour les communautés locales. Néanmoins, malgré une rhétorique, au niveau international, faisant la promotion de la participation des peuples autochtones et des communautés locales, plusieurs auteurs ont exprimées des craintes quant à la possibilité que la REDD+ mette en péril les moyens de subsistance de ces populations de même que certaines formes de gouvernance. Pour que la REDD+ génère des bénéfices sociaux et environnementaux, les intérêts de parties prenantes, entre autres des communautés locales et populations tributaires des ressources forestières, devront donc être pris en compte. Ce mémoire de maîtrise étudie un secteur clé dans le cadre de la mise en œuvre de REDD+, celui des agriculteurs colons si souvent associés avec la frontière agricole en Amérique Latine. Le chapitre 1 vise à documenter l'utilisation des terres, les perceptions, les besoins et les aspirations des colons. Pour y arriver, j'ai effectuée une étude de cas à la frontière agricole de l'est du Panama en considérant des colons de trois localités ayant une accessibilité variable au marché. Principalement, j'évalue l'effet des préférences pour les différentes activités économiques et de l'éloignement sur l'utilisation des terres et la déforestation et je rapporte les intérêts, doutes et perceptions des colons sur l'utilisation du territoire sur la REDD+. Mes résultats indiquent que la rareté de la forêt et la dépendance des colons par rapport à celle-ci, le contexte culturel favorisant l'élevage, les connaissances techniques en agroforesterie de même que les inégalités économiques et sociales, sont des éléments clés qui seraient des barrières à la mise en œuvre de la REDD+. Le chapitre 2 apporte une perspective complémentaire en considérant les objectifs et problématiques soulevés par plusieurs acteurs des milieux gouvernementaux ou de la société civile quant à l'éventuel développement d'une stratégie REDD+. J'évalue les perceptions d'acteurs colons et non-colons, provenant de différentes institutions et organisations travaillant dans la région ainsi que d'une organisation locale de colons. Mes résultats suggèrent que l'initiative de la REDD+ devrait s'appuyer sur des groupes qui possèdent un solide capital social car l'individualisme serait une importante barrière à la mise en œuvre. Je propose une série des caractéristiques et pratiques perçues comme facilitant l'effort collectif.

Beluga teeth are evaluated as biomonitors of heavy metal accumulation in beluga soft tissues and contaminant exposure in people who consume beluga as part of a traditional diet. Selenium, which protects marine mammals from the toxic effects of mercury, was measured in beluga teeth for the first time using hydride-generation atomic fluorescence spectrometry. Tooth selenium concentrations are shown to be moderately strong predictors of liver and muscle selenium, validating the use of teeth as a selenium biomonitor. Dietary exposure to mercury from the consumption of beluga was compared between historic and modern Mackenzie Delta Inuit populations, based on measured mercury concentrations in archeological beluga teeth and modern beluga tissues. Despite higher mercury levels in modern beluga, estimated average mercury exposure from the consumption of beluga is higher for pre-industrial Inuit populations than for modern Inuit populations, due to the significantly decreased average consumption of beluga among the modern population. / Des dents de beluga sont évaluées pour prévoir l'accumulation des métaux lourds dans les tissus mous, et l'évaluation d'exposition diététique pour les personnes qui consomment le beluga en tant qu'élément d'un régime traditionnel. Le sélénium, qui protège les mammifères marins contre les effets toxiques du mercure, a été mesuré dans des dents de beluga pour la première fois. C'était trouvé que le sélénium dans les dents est un facteur prédictif modérément efficace de sélénium dans le foie et les muscles, validant l'utilisation des dents comme biomoniteurs de sélénium. L'exposition diététique au mercure venant de la consommation du beluga a été comparée entre les populations d'Inuit historiques et modernes, à l'aide des dents de beluga archéologiquement préservées et des tissus de beluga modernes. Malgré le plus haut nivelle de mercure dans les baleines modernes, l'évaluation de l'ingestion diététique du mercure venant de la consommation de baleine de beluga ont été plus hauts pour les populations historiques que pour les populations modernes, à cause d'une diminution de la consommation moyenne de beluga parmi la population moderne.

Geographic Information Systems (GIS) have revolutionized the development of the sophisticated resource management method known as Precision Agriculture (PA). PA involves the wise management of agricultural inputs based on knowledge of soil and plant health heterogeneity over a field, in order to minimize environmental impact and increase economic efficiency. A GIS platform was created as the basis of PA implementation at Azucarera Nacional sugarcane plantation in Panama. Field data collection took place over two years, from 2005 to 2006. A digital map of Mangote plantation was created and linked to production records. Detailed field sampling was also conducted on seven parcels of Mangote plantation, including soil conductivity monitoring and plant chlorophyll monitoring. Data was spatially interpolated to create raster coverages. Soil salinity variation within some parcels studied justifies the creation of soil salinity management zones. Salinity zones were found to be relatively stable over the study period and in general conductivity at a depth was higher than at the surface. The root mean square errors obtained using Inverse Distance Weighting as opposed to Ordinary Kriging did not vary greatly, and hence it is recommended to use the simpler method (IDW) at the study site. Plant chlorophyll profiles revealed nitrogen deficiencies in some study parcels. Plant chlorophyll also showed within parcel variability as well as variability over the study period. No direct spatial correlation was found between conductivity readings and plant chlorophyll readings, although parcels with extreme salinity showed depressed chlorophyll values. The ground-based chlorophyll sampling showed no correlation with NDVI, however the NDVI coverages were deemed useful for the visual identification of plant stress. In general, GIS based management shows promise in improving Azucarera Nacional's agricultural efficiency. / Les systèmes d'information géographiques (SIG) a révolutionné l'élaboration de la méthode sophistiquée de gestion connue sous le nom d'agriculture de précision (AP). L'AP implique la gestion sage des entrées agricoles basées sur la connaissance de l'hétérogénéité de santé de sol et des récoltes dans un champ, afin de réduire au minimum les impactes sur l'environnement et augmenter l'efficacité économique. Une plateforme de SIG a été créée comme base d'exécution de AP à la plantation de canne à sucre d'Azucarera Nacional au Panama. La collection de données a eu lieu sur deux ans, de 2005 à 2006. Une carte digitale de la plantation Mangote a été créée et liée aux dossiers de production. Le prélèvement de données dans le champ a été conduit sur sept champs particuliers de la plantation Mangote, quel incluse une enquête de conductivité de sol et des mesures de chlorophylle. Des données ont été interpolées pour créer des surfaces continues. La variation considérable de salinité de sol dans quelques champs étudiés justifie la création des zones de gestion de salinité de sol. Des zones de gestion de salinité sont relativement stables au cours de la période d'étude et en général la conductivité à une profondeur est plus haute que sur la surface. Les erreurs quadratiques moyenne obtenues en utilisant IDW, en comparaison avec OK, n'ont pas changé considérablement et par conséquent on lui recommande l'IDW comme l'option le plus simple. Les profils de chlorophylle ont indiquées insuffisances d'azote pour quelques champs. Les profiles de chlorophylle ont également montrée la variabilité dedans les champs, aussi bien que la variabilité au cours de la période d'étude. Aucune corrélation directe n'a été trouvé entre les lectures de conductivité et les lectures de chlorophylle bien qu'en général les champs avec la salinité extrême aient montré des valeurs diminuées de chlorophylle. Le système de pr

Phosphorus and nitrogen present in runoff from agricultural land is a primary freshwater pollution source in southern Quebec. The focus of this study was to optimize a constructed wetland for use as a best management practice and the specific aim was to determine if substrate type influences its phosphorus and nitrogen reduction capabilities. The pilot-scale constructed wetland site was located 3 km north of McGill's Macdonald campus in Ste-Anne-de-Bellevue, Quebec, Canada. Three tank replicates filled with sandy clay loam soil, and three with a sandy soil were planted with cattails (Typha latifolia L.) and reed canary grass (Phalaris arundinaceae L.). From July to September 2007, the tanks were flooded continuously with an artificial runoff wastewater, containing 10 mg N L-1 as nitrate 0.3 mg P L-1 as orthophosphate. Results show that there was no significant difference in P removal between the two soil types and both retained approximately 41%. The sandy clay loam soil outperformed the sandy soil in N removal, with 63% and 40% retained respectively. / Le phosphore et l'azote présents dans les eaux de ruissellement provenant de terres agricoles constituent la source prédominent de pollution des eaux douces dans la partie méridionale du Québec. La présente étude visait à optimiser un marais artificiel en temps que pratique de gestion optimale, et, en particulier, à déterminer si le genre de substrat sous-jacent influence la capacité du marais à réduire phosphore et d'azote dans les eaux. Une série de marais artificiels construits à l'échelle pilote furent situés 3 km au nord du campus Macdonald de l'université McGill, à Sainte Anne-de-Bellevue, Québec, Canada. Des quenouilles (Typha latifolia L.) et de l'alpiste roseau (Phalaris arundinacea L.) furent plantés dans trois répétitions-réservoirs sous-tendus par un loam sablo-argileux, ainsi que dans trois autres sous-tendus par un sol sableux. De juillet à septembre 2007, les réservoirs furent inondés avec des eaux d'écoulement artificiels, contenant 10 mg N L-1 sous forme de nitrates et 0.3 mg P L-1 sous forme d'orthophosphate. Aucune différence significative ne fut notée entre les deux types de sol quant à l'élimination du P, les deux ayant retenu environ 41% de celui-ci. Quant à l'élimination de l'azote, le loam sablo-argileux surclassa le sol sableux, retenant 63% de l'azote, comparé à 40%.

Energy is one of the biggest concerns of today's society, because of the rapid depletion of the world's fossil fuel reserves. Efficient energy technologies and renewable energy sources must therefore be developed and implemented. With a 5% share of the total energy consumption, agriculture can benefit from such developments. To preheat cold and fresh ventilation air for livestock barns, solar collectors are one of the promising renewable energy sources to reduce fossil fuel used in heating. Besides identifying energy saving strategies, the objective of the present project was to evaluate the performance of a specific type of solar air pre-heaters consisting of unprotected black corrugated metal sheeting with 1% perforation, installed over the barn fresh air inlets facing south. In this experiment, the two identically built commercial broilers barns were located in St-Jean-Baptiste, 40 km east of Montreal, Canada at 45.5 ° latitude. Each barn offered three floors with a capacity of 6500 broilers/floor, and 73.65 m2 of solar air pre-heaters for a total of 221 m2/barn. From November 2007 to March 2009 the project monitored inlet, inside and outside air conditions, ventilation rate and solar energy recovery and, from this data, conducted energy balance analyses. Measured efficiencies in recovering solar radiation varied from 65% to 20% depending on wind velocity and produced an annual return on investment of 4.7%. Air temperature stratification inside each room was responsible for the loss of 25 and 15% in heater energy and recovered solar energy, respectively. Although reducing heating load, the solar air pre-heaters had no impact on livestock performance because of limited effect on ventilation rate. The monitoring of ambient air temperature and relative humidity was complicated by air temperature stratification. Furthermore, the proper monitoring of ventilation rates requires the installation of electromagnetic sensors on all exhaust fans. The pyranometers used i / L'énergie est l'une des plus grandes préoccupations de la société d'aujourd'hui en raison de l'épuisement rapide des réserves de combustibles fossiles dans le monde. Des technologies nouvelles et plus efficaces ainsi que des sources d'énergies renouvelables doivent par conséquent être développées et implantées. Avec une part de 5% de la consommation mondiale d'énergie, l'agriculture peut bénéficier de ces développements. Pour préchauffer l'air frais entrant par la ventilation des bâtiments d'animaux d'élevage, les capteurs solaires sont une des sources d'énergies renouvelables prometteuses afin de réduire la consommation d'énergie en chauffage. Outre l'identification des stratégies d'économie d'énergie, l'objectif de ce projet était d'évaluer la performance d'un type spécifique de capteurs solaires pour le préchauffage de l'air constitué d'un revêtement métallique noir, ondulé et non protégé du vent ayant 1% de sa surface en perforation. Ce revêtement était installé aux prises d'air d'un bâtiment dans la direction la plus méridionale possible. Les deux poulaillers étudiés au cours de cette expérience étaient identiques et exploités de façon commerciale. Ils étaient situés à St-Jean-Baptiste, à 40 km à l'est de Montréal, au Canada à une latitude de 45.5o. Chaque bâtiment comprenait trois étages ayant un capacité 6500 poulets par étage et un système de capteur solaire de 73.65 m2 chacun pour une aire totale de 211 m2 par poulailler. De novembre 2007 à mars 2009, les caractéristiques de l'air dans les entrées d'air, à l'intérieur et à l'extérieur ainsi que le taux de ventilation et la radiation solaire ont été mesurés et analysés pour faire un bilan énergétique. Les efficacités de la récupération de chaleur provenant du rayonnement solaire ont varié de 65% à 20% dépendamment de la vélocité du vent, en plus les capteurs ont produit un retour sur l'investissement annuel de 4.7%. La stratifi

Agricultural activities alter landscapes to produce food and fiber and can pose a risk to the health of the soil, water and air, and impact biodiversity. The environmental impact of agriculture is largely influenced by the management practices implemented on farms. Beneficial management practices (BMPs) can help mitigate risk to the environment and improve the health of the soil, water, air and biodiversity. In order to develop effective agri-environmental policies and programs to promote environmental sustainability, decision-makers at all levels of government require science-based information on the environmental performance of agriculture, including information on practices being implemented on the farm. Information about BMP adoption in Canada has, until now, been largely fragmented and not widely available. In this study I developed a BMP Adoption Index, which is a reporting tool that measures the level BMP adoption in Canada and can be used to inform policy and program development. The BMP Adoption Index suggests that average adoption by both crop and livestock farmers across the country is in the medium range, with producers implementing more BMPs in areas where agriculture is a dominant land use. BMP Adoption across Canada does not appear to be motivated by a particular environmental issue or high environmental risk. Further investigation to identify the drivers of BMP adoption will enable decision makers to help farmers increase BMP adoption where they will be best able to mitigate the environmental risks of agriculture. / Les activités agricoles de production d'aliments et de fibres altèrent les paysages. Elles peuvent constituer un risque pour la qualité du sol, de l'eau et de l'air, et avoir des répercussions sur la biodiversité. L'impact de l'agriculture sur l'environnement est en grande partie dû aux pratiques de gestion mises en œuvre dans les exploitations agricoles. Les pratiques de gestion bénéfiques (PGB) peuvent aider à réduire le risque pour l'environnement, améliorer la qualité du sol, de l'eau et de l'air et préserver la biodiversité. Afin de concevoir des politiques et des programmes agroenvironnementaux efficaces pour promouvoir la durabilité environnementale, les décideurs de tous les ordres de gouvernement ont besoin de renseignements fondés sur la science concernant la performance environnementale de l'agriculture, y compris des renseignements sur les pratiques mises en œuvre à la ferme. Les renseignements concernant l'adoption des PGB au Canada ont été transmis de manière fragmentée jusqu'à aujourd'hui, et n'ont jamais été mis à la disposition du grand public. Dans le cadre de cette étude, j'ai conçu un indice d'adoption des PGB ; un outil de présentation de données qui mesure le niveau d'adoption des PGB au Canada et qui peut être utilisé pour éclairer l'élaboration des politiques et des programmes. L'indice d'adoption des PGB donne à penser qu'en général, l'adoption par les cultivateurs et les éleveurs de bétail du Canada se situe dans la fourchette moyenne, les producteurs mettant en œuvre plus de PGB dans les zones où l'agriculture constitue l'utilisation principale de la terre. L'adoption des PGB au pays ne semble pas être motivée par un problème environnemental particulier ou un risque environnemental élevé. La poursuite des investigations afin d'identifier les facteurs déterminant pour l'adoption de PGB, permettra aux preneurs de décision de mieux aider les producteurs agricoles à augmenter l'adoption des