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

Ce travail s'inscrit dans le cadre de recherche sur les maladies vectorielles de Lyme et Virus du Nil au sein de l'Agence de Santé Publique du Canada (ASPC) ayant pour finalité d'évaluer et de cartographier les risques sanitaires associés à ces maladies infectieuses liées au climat aux échelles municipales, provinciales et fédérale. Dans ce contexte, cette recherche vise à démontrer la faisabilité, la pertinence et les enjeux de recourir aux méthodes de réduction d'échelle pour obtenir à une haute résolution spatio-temporelle (100/30 m et 1 jour) avec au plus des marges d'erreur de 2 unités, des déterminants climatiques et microclimatiques (DCMC) en milieu hétérogène du Canada. Un cadre méthodologique d'application des méthodes de réduction d'échelle, Random Forest Regression (RFR), Thermal sharpening (TsHARP), Pixel block intensity modulation (PBIM), a été proposé pour estimer la température de surface (LST) de MODIS 1000 m à 100/30 m. Des expérimentations basées sur cette approche ont été effectuées sur trois sites au Québec à différentes époques. Les résultats, spatialement représentatifs, ont été validés avec les températures de l'air et celles prises par de Landsat 08 avec des marges d'erreur autour de 2°C. L'analyse des résultats démontre la capacité effective des méthodes de réduction d'échelle à discriminer la LST dans l'espace. Toutefois, dans le contexte du projet de l'ASPC, ces résultats sont non concluants à 100/30 m en l'absence d'une plus-value significative au plan spatial de LST. Cette analyse a conduit à discuter des enjeux temporels, spatiaux, méthodologiques et de gestion de gros volumes de données en lien avec la réduction d'échelle dans le contexte du projet. / This research is part of the Public Health Agency of Canada's (PHAC) research on Lyme and West Nile Virus vector-borne diseases, which aims to assess and map the health risks associated with these climate-related infectious diseases at the municipal, provincial and federal levels. In this context, this research aims to demonstrate the feasibility, relevance and challenges of using downscaling methods to obtain high spatial and temporal resolution (100/30 m and 1 day), with margins of error of no more than 2 units, of climatic and microclimatic determinants (CMDs) in a heterogeneous Canadian environment. A methodological framework for the application of downscaling methods, Random Forest Regression (RFR), Thermal sharpening (TsHARP), Pixel block intensity modulation (PBIM), has been proposed to estimate the surface temperature (LST) from MODIS 1000 m to 100/30 m. Experiments with our approach were carried out at three sites in Quebec at different times. The spatially representative results were validated with air and Landsat 08 temperatures with error margins around 2°C. The analysis of our results demonstrates the effective capacity of downscaling methods to discriminate LST in space. However, in the context of the ASPC project, these results are inconclusive at 100/30 m in the absence of a significant, expected increase in the spatial accuracy of LST. This analysis led to a discussion of the temporal, spatial, methodological and large data volume management issues related to downscaling in the context of the project.

Le nombre d’espèces et de populations de mauvaises herbes résistantes aux herbicides est en augmentation depuis les vingt dernières années. Malgré les cas de résistance recensés au Québec, il n’y a pas eu d’études rigoureuses sur une mauvaise herbe ou sur un groupe d’herbicides précis. Le premier objectif du projet était de faire une enquête sur la petite herbe à poux (Ambrosia artemisiifolia L.) résistante à l’imazéthapyr dans les champs de soya (Glycine max) de variété conventionnelle en Montérégie, au Québec. Des champs de soya ont été visités durant les étés 2014 et 2015 et des semences de petite herbe à poux ont été récoltées juste avant la récoltedu soya. Des applications d’herbicide sont été effectuées en serres pour déterminer si les populations échantillonnées étaient résistantes. Deux traitements ont été appliqués sur des plantules d’herbe à poux : une pulvérisation de bouillie sans herbicide et une bouillie avec l’herbicide imazéthapyr à la dose standard (100,8 g e.a ha-1). Vingt populations testées une première fois, et pour lesquelles différents niveaux de résistance avaient été diagnostiqués, ont aussi été testées avec quatre traitements (aucun herbicide, 1, 2 et 4 fois la dose standard), afin de déterminer le facteur de résistance de la petite herbe à poux à l’herbicide. Le deuxième objectif visait à identifier quelles pratiques pouvaient être associées à l’apparition de la résistance à l’aide de questionnaires distribués aux producteurs participants. De la résistance a été détectée dans 81% des échantillons; elle était en développement dans 21,1% des cas et bien établie dans 59,4% des cas. Le facteur de résistance était supérieur à 5 chez ces dernières et de 1,04 chez les populations avec de la résistance en développement. Le concept de rotation de groupes d’herbicides est peu compris et mal appliqué par l’ensemble des producteurs de l’étude.

La littérature a démontré que la séparation de l'urine et des fèces sous les lattes et le retrait fréquent des deux fractions restreint les émissions de gaz et d'odeurs provenant du bâtiment, et ce, jusqu'à 50%. Le principal objectif était de comparer, dans un même montage expérimental, différents systèmes de gestion des déjections sur divers aspects relatifs à la qualité de l’air. Pour ce faire, le dispositif expérimental comprenait 5 traitements, dont 3 systèmes de séparation distincts (gratte en « V », filet, courroie). La fréquence de grattage et l'efficacité du procédé de séparation ont été étudiées. L'expérimentation s’est déroulée dans 12 chambres identiques, complètement indépendantes et ayant chacune leur propre système de gestion des déjections. Chacune des chambres accueillait quatre porcs élevés de 30 à 80 kg, et ce, sur une période de huit semaines par élevage. Les résultats ont démontré qu'il y a un effet significatif du traitement sur les émissions d’ammoniac (p=0,02). Sans le procédé de séparation, le retrait des déjections à tous les 2-3 jours a réduit de manière significative les émissions d’ammoniac de 46% (52,7 mg jour-1 kgporc-1). Au cours d'une période d’entreposage de 2-3 jours, la séparation de l'urine et des fèces directement sous des lattes a permis une réduction significative de 49% (50,0 mg jour-1 kgporc-1) des émissions d’ammoniac. Les différents systèmes de séparation ont eu la même capacité de réduction d’ammoniac. Les résultats ont révélé qu’au cours d’une semaine, il n'y a eu aucun avantage significatif à augmenter la fréquence de vidange ou à procéder à la séparation solide-liquide pour réduire les émissions de gaz carbonique, de méthane et d’odeurs. Les différents systèmes de gestion des déjections n'ont pas eu d’impact sur le caractère hédonique. / Literature has shown separating urine from feces and frequently removing both fractions is suitable for diminishing gas and odor emissions from pig building. On average, under-slat separation systems in piggeries can reduce ammonia and odor emissions by up to 50%. The focus of the present research study was to assess, in the same experimental design, the effect of diverse manure handling systems on various aspects relative to air quality. Twelve identical and completely independent experimental rooms were built. Each room housed four grower-finisher pigs from 30 to 80 kg over two 8-week period trials. Five treatments, of which three separation systems (V-shaped scraper, net, belt) were tested simultaneously. The scraping frequency and the effectiveness of the separation process were evaluated. Results showed there was a significant effect of the treatment on ammonia emissions (p=0.02). Without the solid-liquid separation, removing the manure every 2-3 days significantly reduced ammonia emissions by 46% (52.7 mg day-1 kgpig-1) compared to the control. Within a storage period of 2-3 days, the separation of the urine and feces directly under slats allowed a significant 49% (50.0 mg day-1 kgpig-1) reduction of ammonia emissions compared to the control. The different separation systems had the same ammonia reduction capacity. Results revealed there is no advantage at a statistically significant level (P> 0.05) for the separation process not for the removal frequency on carbon dioxide and methane emissions, within a week period. For the same period, it was not beneficial at a statistically significant level (P> 0.05) to separate excrement and urine directly under slats for reducing odor releases. Manure handling systems did not have an effect on the hedonic tone.

La résistance développée par les bactéries aux antibiotiques est un problème d'échelle mondiale qui a récemment attiré beaucoup d'intérêt. En effet, particulièrement chez les bactéries à Gram-négatif, on constate une depletion rapide de la quantité d'antibiotiques efficaces. De nos jours, les programmes de recherche de nouveaux antibiotiques commencent souvent par le criblage de cibles cellulaires. Les enzymes Mur, impliquées dans la biosynthèse de la paroi, sont uniques aux cellules bactériennes et nécessaires à leur survie. Le présent mémoire décrit l'utilisation des méthodes de bio-informatique structurale pour mettre en lumière un possible mécanisme d'action pour deux inhibiteurs des Mur ligases précédemment découverts : MurDpl etMurFpl. De plus, les recherches ici présentées ont permis de découvrir une grande similarité entre MurDpl et une famille de peptides antimicrobiens naturels, les tigerinines. Leur capacité à pénétrer les cellules bactériennes et la difficulté pour les bactéries de développer une résistance aux peptides antimicrobiens en général en font des composés de départ prometteurs. Nous suggérons que MurD pourrait être une cible intracellulaire des tigerinines et proposons un mécanisme d'action. De plus, par des moyens informatiques, nous évaluons les possibilités de raffiner MurDpl, MurFpl et les tigerinines de façon à augmenter leur activité.

Ce mémoire porte un regard critique sur les instruments juridiques relatifs à la lutte contre la désertification adoptés par le Mali depuis son indépendance jusqu’à nos jours. La désertification a commencé à prendre de l’ampleur dans les pays d’Afrique de l’Ouest, notamment au Mali, avec les grandes périodes de sècheresses de 1968 à 1973 et de 1982 à 1984. Nous verrons que dès l’indépendance acquise en 1960, le Mali a entrepris de protéger juridiquement son environnement avec la Convention d’Alger de 1968 et la loi forestière de la même année. Le présent mémoire est divisé en deux parties, la première étant consacrée à la période pré démocratique, allant de 1960 à 1991, et la seconde couvrant la période démocratique, allant de 1991 à nos jours. Pendant la période pré démocratique, le Mali a adopté peu de textes juridiques dans le domaine de la lutte contre la désertification. Cette faille fut corrigée au cours de la seconde période. En ce sens, l’analyse effectuée permet de relever les failles dans les textes juridiques maliens en matière de lutte contre la désertification depuis l’indépendance du pays à nos jours et de proposer des recommandations en vue de parfaire le droit de la lutte contre la désertification. / This thesis takes a critical look at the legal instruments relating to the fight against desertification adopted by Mali since its independence until today. Desertification has begun to increase in West African countries, particularly in Mali, with the major drought periods from 1968 to 1973 and 1982 to 1984. We will see that since independence in 1960, Mali has undertaken to legally protect its environment with the Algiers Convention of 1968 and the Forest Law of the same year. This thesis is divided into two parts, the first dealing with the pre-democratic period from 1960 to 1991, and the second covering the democratic period from 1991 to the present. In the pre-democratic period, Mali adopted few legal texts in the field of combating desertification. This flaw was corrected in the second period. In this sense, the analysis carried out makes it possible to identify gaps in Malian legal texts in the fight against desertification since the country's independence to date and to propose recommendations for improving the law to combat desertification.

La présente recherche avait pour but de révéler la diversité génétique qui existe au sein et entre différentes populations d’Afrique de l’Ouest du parasite épirhize Striga gesnerioides. Cette plante parasite plusieurs espèces appartenant à différentes familles de dicotylédones, dont le niébé (Vigna unguiculata), une légumineuse alimentaire constituant la majeure partie des protéines retrouvées dans la diète de plusieurs populations rurales des zones semi-arides d’Afrique de l’Ouest. Certains cultivars résistants ont déjà été identifiés et sont utilisés dans les programmes d’amélioration variétale. Il existe cependant plusieurs biotypes, ou races physiologiques, de S. gesnerioides, lesquels diffèrent quant à leur virulence. En utilisant trois types de marqueurs moléculaires différents, soit des marqueurs AFLP, ISSR et cpSSR, nous avons mis en évidence la quasi-absence de variabilité au sein des populations de Striga étudiées, ainsi que la très faible diversité qui existe entre les différentes populations du parasite. Nous n’avons pas non plus trouvé de marqueurs permettant de discriminer entre les races. Il semble exister une certaine structure dans la distribution géographique des populations, mais aucun groupe monophylétique n’a été obtenu sur une base « raciale », indiquant que la virulence ne joue pas encore un rôle dans leur différentiation. Quelques hypothèses ont été émises pour expliquer la faible diversité et l’absence de marqueur de races, dont le mode de reproduction autogame du parasite, ainsi qu’une origine probablement récente de la forme de Striga gesnerioides parasitant le niébé. / The goal of the present study was to reveal the genetic diversity within and among different West African populations of the root parasite Striga gesnerioides. This plant parasitizes many species from different dicotyledonous families, including cowpea (Vigna unguiculata), an important legume crop and the major dietary protein source for many people of the semi-arid regions of West Africa. Some resistant cowpea varieties have been identified and are used in breeding programs. However, based on host-parasite interactions in the field, various races of S. gesnerioides attacking cowpea have been identified. Using three different types of molecular markers, AFLP, ISSR and cpSSR, we showed that there is almost no genetic variability within populations. The variability between the populations was also extremely low and did not allow discrimination of the five races. A few populations were more closely related, and there was a certain geographical structure but no “racial” clustering could be seen, enhancing the fact that virulence is not yet involved in the genetic differentiation process. Possible causes of the extremely low level of genetic variability seen in S. gesnerioides are proposed including the autogamous mode of reproduction of the parasite and the hypothesis that the cowpea strain has only quite recently arisen.

L’application de 1 à 5 cm de sable est une pratique des plus communes dans la production de canneberge (Vaccinium macrocarpon). Cette opération est effectuée à un intervalle de 2 à 5 ans afin d'ancrer les stolons et stimuler leur enracinement. Les essais aux champs ont permis de mettre en évidence que dans la majorité des cas l’application de sable n’a pas d’impact direct sur la gestion des plantes nuisibles vivaces; ce fut particulièrement le cas dans les champs ayant plus de 60% de recouvrement de canneberges avant l’application du sable (%CAN). D’un autre côté, l’application de 1,9 cm de sable a permis la répression d’annuelles (Digitaria sanguinalis, Hypericum mutilum) et d’une vivace de courte durée (Agrostis scabra), après une première application pour un site avec moins de 25% CAN et lors de la deuxième saison pour un site avec moins de 60% CAN.

La caractérisation de la variabilité spatiale des conditions agrométéorologiques est essentielle à la prévision des insectes ravageurs et des maladies des cultures (IRMC) et à leur gestion spécifique par site. L’objectif de notre étude a été de modéliser, estimer et spatialiser à l'échelle locale et régionale des indicateurs agrométéorologiques (IAM) ainsi que leurs incertitudes. L'imagerie multispectrale et la thermographie infrarouge aéroportée ont été utilisées pour estimer à l'échelle locale des IAM dont le NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), la proportion de couverture végétale (PCV), la température de surface (TS) et l'indice TVDI (Temperature/Vegetation Dryness Index) de l’humidité de surface. Deux nouveaux indicateurs ont été proposés: l’indicateur MTVX (Modified Temperature/Vegetation Index) de la température de l’air près de la surface (TAPS), et l’indice des conditions de stress thermique des cultures (ISTC). Les IAM ont été estimés à l'échelle régionale à l’aide des images satellite AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer). Les incertitudes résultantes (ICR) des IAM ont été formulées sur la base de la loi de propagation des incertitudes. La spatialisation des IAM a été réalisée selon une approche dynamique basée sur un krigeage multivariable intégrant les facteurs dominants de leur variabilité spatiale. Les IAM ont démontré de fortes variabilités intraparcellaires, locales et régionales. Ils permettent de répondre aux besoins de caractérisation des conditions agrométéorologiques qui régissent les occurrences et le développement des IRMC. Des corrélations élevées ont été observées entre les mesures d'occurrence de plusieurs IRMC des cultures maraîchères et les indicateurs thermiques TS, TVDI, MTVX et ISTC. Celles-ci démontrent que les conditions de température qui prédominent à la surface des champs influencent davantage les IRMC. Ces indicateurs devraient être privilégiés dans la prévision des IRMC et dans la mise en place d’approche de gestion intégrée des ravageurs. Les aspects novateurs de la modélisation des indicateurs MTVX et ISTC, la formulation des ICR et leur estimation en tout point du territoire, la mise en place d'un cadre formel basé sur les ICR et un coefficient de performance globale pour évaluer et comparer différents modèles d'estimation des IAM, ainsi que l’approche de spatialisation dynamique, constituent des apports majeurs de notre étude. / The characterization of the spatial variability of agrometeorological conditions is essential to the prediction and site-specific management of crop pests and diseases (CPD). The aim of our study was to model, estimate and spatialize local and regional agrometeorological indicators (AMI) and their uncertainties. Airborne multispectral imaging and infrared thermography were used to estimate AMIs at local scale such as the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Percent Canopy Cover (PCC), Surface Temperature (ST) and the Temperature/Vegetation dryness index (TVDI), an indicator of surface moisture. Two new indicators were also proposed: the Crop Heat Stress Index (CHSI) and the Modified Temperature/Vegetation Index (MTVX), an indicator of the near-surface air temperature. AMIs were estimated at the regional scale using satellite images from the Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR). The formulation of resultant uncertainties (RUC) of AMIs was based on the law of propagation of uncertainty. The spatialization of observed AMIs in-field was performed using a dynamic approach based on a multivariate kriging that integrated the dominant factors of their spatial variability. AMIs showed a high spatial variability at intra-site, local, and regional scales. They meet the need of the characterization of agrometeorological conditions under which the CPDs appear and develop. High correlations were observed between measures of the occurrence of several vegetable CPDs and thermal indicators like ST, TVDI, MTVX, and CHSI. These correlations show that surface temperature and near-surface air temperature have the most influence on the occurrence and the development of CPDs. Therefore, these indicators should be used in forecasting and in the implementation of an Integrated Pest Management (IPM) approach. Major contributions of our study are the innovative aspects of the modeling of indicators MTVX and ISTC, the formulation of the RUs of AMIs and their estimation anywhere in the area of interest, the establishment of a formal framework based on RUs and a global performance index to evaluate and compare different models used to estimate AMIs, and the dynamic spatialization approach.

Dans cette étude, différentes configurations d'un poêle à bois sont comparées afin de caractériser les principaux facteurs influençant la formation de particules et leur rejet. Ainsi, les paramètres de conception d'un poêle à bois seront étudiés expérimentalement et à l'aide de la dynamique des fluides numérique pour découvrir les lignes directrices en ce qui concerne la réduction de l'émission de particules. La méthode expérimentale utilisée est une adaptation de celle utilisée par l'industrie pour la certification de poêle à bois développée par EPA/CSA. Afin de mieux décrire le comportement d'un concept de poêle à bois donné, à un taux de combustion donné, l'étude abordera également : la distribution de température interne, la composition des émissions gazeuses, le ratio air carburant (), l'efficacité globale du poêle, l'humidité et la distribution d'air à l'intérieur de la chambre de combustion. Le suivi de ces paramètres a permis de révéler leur influence significative sur les émissions en considérant les modifications et les conditions d'opération du poêle.