Le lac Saint-Pierre (LSP) alimente l'industrie de la pêche commerciale en eau douce la plus importante du fleuve Saint-Laurent. Le lac supporte également une importante activité de pêche non commerciale pratiquée par la population locale. Il apparaît donc important de prendre des mesures qui permettent d'estimer la disponibilité du mercure (Hg) dans l'ensemble de l'écosystème afin d'établir le risque pour la santé humaine qu'implique la consommation de poisson provenant du lac. Nous présentons dans ce mémoire le développement d'un modèle spatial de la charge de mercure total (HgT) dans le biofilm épiphyte (BFE) du LSP. Pour ce faire, nous avons développé un modèle écologique conceptuel à partir duquel nous avons développé un modèle cartographique. Le premier nous a permis de choisir les variables destinées à effectuer les prédictions spatiales; le second constitue la représentation cartographique des prédictions. Une démarche en quatre étapes a été élaborée: 1) la formulation du modèle conceptuel; 2) les regroupements des données; 3) la formulation statistique des modèles ou développement des modèles prédictifs; et 4) le développement du modèle cartographique ou représentation cartographique du modèle prédictif. Le modèle conceptuel développé propose que la variable disponible la plus utile pour estimer la charge du HgT dans le BFE est la biomasse des macrophytes, variable qui représente simultanément plusieurs variables physico-chimiques du milieu. Des modèles cartographiques du BFE ont donc été construits à partir d'une carte de la biomasse des macrophytes, préalablement développée. Ces modèles ont permis à leur tour de produire des modèles cartographiques de la charge de Hg dans le BFE du LSP. Les modèles cartographiques ainsi obtenus indiquent que les plus grandes quantités de HgT sont concentrées dans la rive sud du lac, là où se déversent les rivières Richelieu, Saint-François et Yamaska. Ces rivières possèdent de grands bassins versants et charrient une forte concentration de nutriments responsables de la croissance d'un lit de macrophytes plus important sur la rive sud que sur la rive nord. Cette augmentation de macrophytes a entraîné un accroissement du BFE et, par conséquent, une augmentation de la charge de HgT. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Modèle cartographique, Mercure, Biofilm épiphyte, Lac Saint-Pierre.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Cette recherche vise à clarifier la dimension psycho-sociale de la prise en compte chez les femmes du risque pour la santé humaine et l'intégrité des écosystèmes lié à la contamination du milieu par les substances toxiques dans la région du lac Saint-Pierre. Cette étude de cas qualitative s'inscrit dans un paradigme interprétatif. Les objectifs de la recherche sont les suivants: 1) Caractériser les principaux éléments des représentations sociales des femmes de la région du lac Saint-Pierre en ce qui a trait à la santé environnementale dans leur milieu de vie; 2) Identifier les pistes de solutions portées par celles-ci à l'égard des problèmes relatifs à la santé environnementale au sein de leur milieu; 3) Situer le discours des femmes de la région du lac Saint-Pierre au regard du champ de l'écoféminisme. L'exploration collaborative du rapport des femmes aux risques pour la santé et l'environnement liés à la présence de contaminants dans leur milieu constitue l'étape initiale d'un processus éducatif. La réflexion sur un tel processus est de nature à contribuer à la construction d'éléments théoriques permettant d'enrichir le champ de l'éducation relative à la santé environnementale dans une perspective écoféministe. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Éducation relative à la santé environnementale, Éducation au risque, Risque alimentaire, Représentations sociales, Écoféminisme.

Le lac Saint-Pierre - un lac fluvial du fleuve Saint-Laurent - est vulnérable aux changements climatiques autant aux niveaux biophysique qu'humain. Considérant que les acteurs de ce territoire sont aux premières loges des transformations hydriques et en raison de l'incertitude engendrée par les modifications du climat, le besoin de développer des stratégies d'adaptation en accord avec les gens de ce milieu semble primordial. Ce mémoire s'appuie sur les études en adaptation aux changements climatiques qui se fient au savoir de la communauté (community-based adaptation). Selon ce concept, l'adaptation nécessite l'implication, la concertation et le développement de la vision commune d'une variété d'acteurs afin d'augmenter et d'ajuster la capacité d'adaptation et les connaissances sur les transformations climatiques. Cette recherche, de nature qualitative et inductive, permet d'analyser l'interaction et la communication des acteurs de l'espace communicationnel du lac Saint-Pierre. Pour ce faire, ce mémoire se base sur l'approche de la communication politique qui considère la relation entre les acteurs des sphères des médias, du politique et de la société civile, auxquelles la communauté scientifique s'est greffée. Le but est d'observer si un espace de délibération entre les acteurs peut réduire les barrières de l'interaction et de la communication. C'est donc à travers une analyse du cas du lac Saint-Pierre et vingt entretiens individuels et semi-dirigés avec les acteurs des quatre sphères que le bien-fondé d'un espace communicationnel, comme condition à l'élaboration de stratégies d'adaptation aux changements climatiques, a été évalué. Sur la base des résultats, la mise en œuvre d'un espace communicationnel axé sur le partage des données, la diffusion de l'information et le rapprochement des acteurs semble limitée par le manque de temps et de ressources et le travail en vases clos des individus. Néanmoins, les acteurs du lac Saint-Pierre ont la capacité de développer des mécanismes d'échange et de diffusion de l'information et de valoriser la communication et l'interaction réelles entre eux. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Changements climatiques, adaptation, communication, interaction, vulnérabilité, lac Saint-Pierre.

Dans le cadre de l'étude de cas du fleuve St Laurent du réseau COMERN, l'objectif général de la thèse était de déterminer le rôle des macro invertébrés littoraux dans le transfert de méthylmercure (MeHg) dans l'écosystème du lac St Pierre. Le premier chapitre était consacré à la contribution quantitative des invertébrés non consommables («impasses trophiques») au transfert de MeHg vers les poissons. Pour cela, les concentrations en mercure total (THg) et en MeHg chez quatre groupes fonctionnels de macroinvertébrés littoraux (brouteurs, détritivores, prédateurs consommables, prédateurs non consommables) ont été mesurées. Les résultats ont montré que les prédateurs non consommables présentaient les plus fortes concentrations en THg, en MeHg ainsi que la plus forte proportion de MeHg/THg de tous les groupes fonctionnels. La charge (concentration x biomasse) de MeHg des prédateurs non consommables représentait de 10 à 36% du réservoir de MeHg des invertébrés phytophiles. Cette proportion élevée de MeHg séquestrée dans des impasses trophiques pourrait contribuer à expliquer les faibles concentrations en Hg mesurées chez les poissons du lac St Pierre. Nos résultats montrent que les organismes non consommables doivent être pris en compte dans les modèles prédictifs de contamination des écosystèmes par le Hg afin d'éviter de surestimer les quantités de MeHg biodisponibles pour les poissons. Dans le deuxième chapitre, l'objectif était de déterminer les liens entre la source de matière organique (MO) et la contamination au MeHg chez les macro invertébrés littoraux consommateurs primaires. Une approche isotopique a été appliquée pour répondre à cet objectif. Les sources autochtones (épiphytes et macrophytes) étaient majoritaires dans la MO assimilée par les consommateurs primaires, avec une proportion plus faible de MO allochtone (matières particulaires en suspension notamment). Le MeHg/THg chez les macroinvertébrés était corrélé positivement avec les proportions d'épiphytes, alors ces dernières étaient corrélées négativement avec la fraction de Hg inorganique. Cette découverte peut faire supposer que la voie d'entrée principale du MeHg dans les réseaux trophiques littoraux se situe dans les épiphytes. Les consommateurs primaires pourraient alors moduler le transfert de MeHg vers les niveaux trophiques supérieurs suivant qu'ils s'alimentent de sources de MO à forte ou à faible concentration en MeHg. Le troisième chapitre traitait de l'influence du groupe fonctionnel (brouteur, collecteur, fragmenteur, omnivore, prédateur, prédateur-hématophage, piqueur-suceur) et des variables spatiotemporelles (année, mois, station d'échantillonnage) sur la signature de δ¹⁵ N des macroinvertébrés littoraux du lac St Pierre. La station était le facteur le plus important pour expliquer les variations de δ¹⁵ N, suivie du mois d'échantillonnage et du groupe fonctionnel. Les organismes de la rive sud, très influencée par les apports d'azote inorganique agricole avaient des valeurs de δ¹⁵ N plus élevées que ceux de la rive nord qui reçoit des apports du Bouclier Canadien. La signature de δ¹⁵ N des organismes a augmenté d'environ 3‰ durant la période d'échantillonnage, de mai à septembre, soit l'équivalent d'un niveau trophique. L'enrichissement du δ¹⁵ N des herbivores aux prédateurs était en moyenne de 1.6‰, ce qui est inférieur aux 3.4‰ généralement considérés chez les organismes de la zone pélagique. Puisque le fractionnement isotopique n'est pas homogène dans tout le réseau trophique, nous conseillons d'employer des valeurs de fractionnement spécifiques aux niveaux trophiques considérés, afin de mieux reconstruire les réseaux trophiques littoraux. Dans le dernier chapitre, les rôles de l'habitat et de l'architecture des macrophytes sur la biomasse et l'abondance des invertébrés phytophiles étaient étudiés. Nous avons aussi calculé une estimation à l'échelle du lac de la biomasse de macroinvertébrés associée aux différents types d'habitats macrophytiques afin d'estimer les effets quantitatifs de changements de végétation sur les communautés de macroinvertébrés. La biomasse, l'abondance et la richesse des communautés d'invertébrés étaient plus élevées dans les habitats de macrophytes submergées que dans ceux de macrophytes flottantes et émergentes. Les macrophytes avec une architecture complexe n'hébergeaient pas significativement plus de biomasse de macroinvertébrés que celles avec une architecture plus simple. Dans le cas d'une baisse de niveau d'eau du lac St Pierre nous avons prédit que la biomasse totale d'invertébrés phytophiles diminuerait de 16% à l'échelle du lac. Dans les réseaux trophiques littoraux, il apparaît que les flux d'énergie et de MeHg ne sont pas parfaitement superposés. Premièrement, les bas niveaux trophiques constitués par les macroinvertébrés consommateurs primaires sont capables d'effectuer une modulation des flux de MeHg suivant la nature de leurs sources de MO. Deuxièmement, parmi les consommateurs secondaires une proportion non négligeable du réservoir de MeHg ne sera que peu ou pas disponible pour le transfert vers les poissons. La faible différence de δ¹⁵ N entre les consommateurs primaires et secondaires nous permet d'émettre des doutes quant à l'utilité de cet outil en tant que traceur du niveau trophique d'un organisme de la zone littorale comparé au δ¹³ C. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Macroinvertébrés, Zone littorale, Méthylmercure, Réseaux trophiques, Impasses trophiques, Isotopes stables, Milieux humides, Lac St Pierre.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

La perchaude (Perca flavescens) constitue une ressource socioéconomique de grande importance dans le Lac Saint-Pierre (Québec, Canada). Bien que ce lac fluvial soit désigné réserve de la biosphère par l’UNESCO, le statut de la perchaude est préoccupant. Afin de permettre à l’espèce de persister en fonction des diverses pressions anthropiques, il est important de comprendre sa dynamique populationnelle et les mécanismes qui en sont responsables. La perchaude est connue pour sa philopatrie ; le fait de toujours se reproduire à son site de naissance peut entraîner la subdivision d’une espèce en de multiples populations, où chacune pourra être pourvue d’adaptations locales distinctes. Il est possible d’étudier ces processus à l’aide des signaux génétiques associés à la reproduction des individus. Toutefois, une faible différentiation génétique entre les populations du Lac Saint-Pierre est envisagée en raison de la colonisation récente du système (moins de 8000 ans). L’objectif de cette étude est de déterminer s’il existe plusieurs populations de perchaude dans le Lac Saint-Pierre. Les simulations réalisées ont révélé que l’utilisation de marqueurs AFLP (amplified fragment length polymorphism), permettant une analyse globale du génome, affiche une meilleure détection de la différentiation des populations que celle des marqueurs microsatellites. Afin d’associer les individus à leur site de naissance, la méthode d’AFLP et des microsatellites ont été utilisées sur des larves capturées suite à l’éclosion des oeufs. Trois analyses distinctes d’AFLP ont indiqué une corrélation entre la composition génétique des individus et des sites géographiques, confirmant ainsi la présence de plusieurs populations sympatriques dans le Lac Saint-Pierre, découlant vraisemblablement de la philopatrie de l’espèce. L’absence de différentiation génétique relatée par les marqueurs microsatellites vient confirmer l’importance du choix des marqueurs génétiques. Bien que la différentiation génétique observée soit relativement faible, la gestion de la perchaude devrait tenir compte de la dynamique des populations distinctes dans ce système. / Yellow perch (Perca flavescens) is a commercially-exploited freshwater fish species in Lake Saint-Pierre (Quebec, Canada). Even if this fluvial lake is designated as a biosphere reserve by UNESCO, the yellow perch status is of concern. To ensure the persistence of species facing to anthropogenic pressures, understanding dynamics and mechanism that structure populations are of major importance. Because the habitat characteristics are spatially structured and this species is known to display natal site fidelity, a subdivision of the species in multiple populations and local adaptations may occur. It is possible to detect these processes according to genetic signal associated with individuals’ reproduction. However, low genetic differentiation is hypothesised due to the recent colonization of the system (< 8 K years). This study aims at determining if there are multiple populations of yellow perch in Lake Saint-Pierre. Simulations was first performed to confirm that population differentiation is better depicted by amplified fragment length polymorphism (AFLP) than microsatellite markers. In order to associate individuals to their site of birth, larvae captured after hatching were used. A survey of the variation throughout the entire genome was then performed by using the AFLP approach and variations at microsatellite loci were used to further investigate the organization of these populations. Three distinct AFLP analyses indicated a correlation between genetic composition of individuals and spawning sites, and thus confirmed the presence of multiple sympatric populations in Lake Saint-Pierre, resulting likely from natal site fidelity. At the opposite, the lack of genetic differentiation reported by microsatellites markers confirms the importance of the choice of genetic markers. While the genetic differentiation is very low, the management of this species should take into account the existence of distinct population structures in this system.

Les mollusques sont des indicateurs de perturbations anthropiques et environnementales. Ce groupe de macroinvertébrés représente en outre une source importante de nourriture pour les poissons et les oiseaux aquatiques du littoral. Les hypothèses de cette étude sont que la communauté de mollusques est influencée indirectement par les tributaires agricoles et/ou par des variables environnementales (comme la dessiccation et l'exposition aux vagues) puisque ces perturbations sont susceptibles de modifier leurs sources alimentaires et leur habitat. Les indicateurs de la réponse des mollusques aux agents perturbateurs sont la composition, la diversité, la densité, ainsi que la biomasse des espèces. En septembre 2013, des mesures de paramètres physico-chimiques de l'eau ont été réalisées, et des échantillons de mollusques et de végétation aquatique ont été prélevés à 14 sites le long des rives du lac Saint-Pierre (Fleuve Saint-Laurent, Québec, Canada). Le long de la rive nord, les sites fortement exposés à l'action du vent, situés à de plus grandes élévations, affichaient une plus faible densité, biomasse et richesse spécifique de mollusques que les sites de la rive sud, en milieu plus abrité et profond. Les sites physiquement perturbés étaient caractérisés par de faibles biomasses en macrophytes submergés. Les sphaeriidae apparaissent comme des exceptions à ces patrons, montrant une abondance plus élevée aux sites presque dépourvus de macrophytes. Bien que les variables physiques et l'habitat exercent une influence déterminante sur les communautés de mollusques, les gastéropodes et les moules unionidés étaient également affectés par la dégradation de la qualité de l'eau dans le panache des tributaires agricoles. La richesse, la densité et la biomasse des gastéropodes étaient négativement influencées par des teneurs élevées de matières en suspension et de fer dissous. Les résultats de notre étude montrent que la communauté de mollusques du lac Saint-Pierre est directement affectée par l'émersion périodique, l'exposition au vent, et indirectement par l'effet de ces variables physiques sur les macrophytes qui constituent leur habitat. / Molluscs are indicators of anthropogenic and environmental disturbances and constitute an important food source for littoral fish and aquatic birds. The main hypotheses put forward for our study are that the mollusc community is impacted by the agricultural tributaries and/or by physical variables (desiccation, exposure to waves) through changes in food and habitat. The indicators used were mollusc species composition, diversity, density, and biomass. Over the course of two weeks in September 2013, we sampled physical/chemical water variables, collected aquatic vegetation and molluscs at 14 sites on both shores of Lake Saint-Pierre (St. Lawrence River, Quebec, Canada). Sites located at higher elevations, subjected to recent water level fluctuations, and exposed to wind fetch along the north shore, had lower gastropod and unionid mussel richness, density, and biomass than less-exposed sites located at lower elevations along the south shore. These physically disturbed sites were characterized by low biomasses of submerged macrophytes. Sphaerid clams appeared to be notable exceptions to these patterns, showing their highest abundances at sites almost devoid of macrophytes. In spite of the fact that physical and habitat variables exerted a strong effect on mollusc communities, gastropod and unionid mussels were additionally affected by degraded water quality originating from agricultural tributaries. Gastropod richness, density, and biomass were negatively influenced by high levels of total suspended matter and dissolved iron. Our results show that the mollusc community in Lake Saint-Pierre was primarily affected by the direct influence of periodic emersion, wind exposure, and indirectly through the effect of these physical variables on macrophyte habitat.

La perchaude (Perca flavescens) constitue une ressource socioéconomique de grande importance dans le Lac Saint-Pierre (Québec, Canada). Bien que ce lac fluvial soit désigné réserve de la biosphère par l’UNESCO, le statut de la perchaude est préoccupant. Afin de permettre à l’espèce de persister en fonction des diverses pressions anthropiques, il est important de comprendre sa dynamique populationnelle et les mécanismes qui en sont responsables. La perchaude est connue pour sa philopatrie ; le fait de toujours se reproduire à son site de naissance peut entraîner la subdivision d’une espèce en de multiples populations, où chacune pourra être pourvue d’adaptations locales distinctes. Il est possible d’étudier ces processus à l’aide des signaux génétiques associés à la reproduction des individus. Toutefois, une faible différentiation génétique entre les populations du Lac Saint-Pierre est envisagée en raison de la colonisation récente du système (moins de 8000 ans). L’objectif de cette étude est de déterminer s’il existe plusieurs populations de perchaude dans le Lac Saint-Pierre. Les simulations réalisées ont révélé que l’utilisation de marqueurs AFLP (amplified fragment length polymorphism), permettant une analyse globale du génome, affiche une meilleure détection de la différentiation des populations que celle des marqueurs microsatellites. Afin d’associer les individus à leur site de naissance, la méthode d’AFLP et des microsatellites ont été utilisées sur des larves capturées suite à l’éclosion des oeufs. Trois analyses distinctes d’AFLP ont indiqué une corrélation entre la composition génétique des individus et des sites géographiques, confirmant ainsi la présence de plusieurs populations sympatriques dans le Lac Saint-Pierre, découlant vraisemblablement de la philopatrie de l’espèce. L’absence de différentiation génétique relatée par les marqueurs microsatellites vient confirmer l’importance du choix des marqueurs génétiques. Bien que la différentiation génétique observée soit relativement faible, la gestion de la perchaude devrait tenir compte de la dynamique des populations distinctes dans ce système. / Yellow perch (Perca flavescens) is a commercially-exploited freshwater fish species in Lake Saint-Pierre (Quebec, Canada). Even if this fluvial lake is designated as a biosphere reserve by UNESCO, the yellow perch status is of concern. To ensure the persistence of species facing to anthropogenic pressures, understanding dynamics and mechanism that structure populations are of major importance. Because the habitat characteristics are spatially structured and this species is known to display natal site fidelity, a subdivision of the species in multiple populations and local adaptations may occur. It is possible to detect these processes according to genetic signal associated with individuals’ reproduction. However, low genetic differentiation is hypothesised due to the recent colonization of the system (< 8 K years). This study aims at determining if there are multiple populations of yellow perch in Lake Saint-Pierre. Simulations was first performed to confirm that population differentiation is better depicted by amplified fragment length polymorphism (AFLP) than microsatellite markers. In order to associate individuals to their site of birth, larvae captured after hatching were used. A survey of the variation throughout the entire genome was then performed by using the AFLP approach and variations at microsatellite loci were used to further investigate the organization of these populations. Three distinct AFLP analyses indicated a correlation between genetic composition of individuals and spawning sites, and thus confirmed the presence of multiple sympatric populations in Lake Saint-Pierre, resulting likely from natal site fidelity. At the opposite, the lack of genetic differentiation reported by microsatellites markers confirms the importance of the choice of genetic markers. While the genetic differentiation is very low, the management of this species should take into account the existence of distinct population structures in this system.