Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2013-2014. / L’Arctique canadien est affecté par des changements rapides de ses écosystèmes naturels depuis plusieurs années. Dans le but d’accroître nos connaissances sur la variabilité climatique de la région du lac Nettilling (Nunavut), l’objectif du projet est de reconstruire les conditions climatiques passées afin de prévoir les impacts des changements futurs en utilisant une approche « multi-proxy » basée sur des paramètres physiques, chimiques et biologiques de carottes de sédiment lacustre. Des carottes sédimentaires lacustres ont été prélevées dans une baie au nord-est du lac Nettilling. Ce site a été choisi selon l’hypothèse que les crues d’eau de fonte de la calotte glaciaire Penny affectent les processus sédimentaires du lac et qu’un signal climatique est enregistré dans la séquence sédimentaire. Les résultats montrent la succession du Petit Age Glaciaire suivi du réchauffement récent. On démontre aussi que les profils géochimiques sont fortement corrélés avec d’autres indicateurs climatiques (carottes de glace, avancées glaciaires et varves). Mots-clés : Lac Nettilling (Île de Baffin), sédiments lacustres, géochimie, paléolimnologie, paléoenvironnements, changements climatiques.

Les sédiments contenus dans les fjords offrent un excellent potentiel de reconstitution paléoenvironnementale, et ce, à haute résolution, puisque ces anciennes vallées glaciaires généralement situées à la confluence du domaine continental et marin sont caractérisées par de hauts taux de sédimentation. Les fjords sont formés de longues vallées étroites et profondes ayant été modelées à plusieurs reprises au cours de cycles glaciaires et interglaciaires. Ils contiennent typiquement des dépôts et formes de terrain qui témoignent des variations des anciennes marges glaciaires. Certains fjords peuvent aussi appartenir au domaine lacustre, et ce, en milieux alpins ou en périphérie d'anciennes zones recouvertes par un glacier où les vallées ont été ennoyées par les eaux de fonte et/ou les eaux marines, mais que le relèvement glacio-isostatique combiné à la régression marine postglaciaire les a émergés et isolés. Plusieurs fjords-lacustres sont présents au Québec et au Labrador, mais leur évolution depuis la dernière glaciation reste peu documentée puisque la plupart de leurs analogues lacustres dans d'autres régions du monde ont encore aujourd'hui des langues glaciaires dans leur bassin versant, ou sont situés en milieux alpin où aucune transgression marine n'a jamais eu lieu. Une approche combinant les technologies hydro-acoustiques telle que la bathymétrie multifaisceaux et les profils de sous-surface permet de visualiser à haute résolution la morpho-stratigraphie de bassins subaquatiques afin d'analyser les processus majeurs ayant modelé leur bassin et de mieux comprendre leur dynamique sédimentaire passée et récente. Une telle approche appliquée dans des fjords-lacustres situés à des endroits stratégiques permettrait d'ailleurs de raffiner l'histoire de la déglaciation tardi-quaternaire dans certaines régions où les reconstitutions paléoenvironnementales sont peu nombreuses. Cette thèse présente et analyse les données bathymétriques et sismo-stratigraphiques à haute résolution de huit fjords-lacustres du Québec (lacs Mékinac, Jacques-Cartier, Pohénégamook, Témiscouata, Pentecôte, Walker et Pasteur) et du Labrador (Lac Grand), ainsi que les modèles numériques de terrain (MNT) de leur vallée et environs. L'analyse géomorphologique et sismo-stratigraphique des huit lacs a permis de 1) reconstituer la séquence de déglaciation en Mauricie et dans l'est du Labrador; 2) raffiner la position du complexe morainique Mars-Batiscan ainsi que la limite de la mer de Champlain sur la rive nord du Saint-Laurent; 3) mieux comprendre la dynamique du retrait glaciaire dans les fjords de Mékinac et Grand durant les périodes de refroidissements climatiques du Dryas récent et de l'événement de 8.2 ka BP; et 4) construire un modèle d'évolution morpho-stratigraphique des fjords-lacustres du Québec et du Labrador, de la déglaciation à aujourd'hui. / Sediments contained in fjords have a high potential to reconstruct paleoenvironmental changes since these glacial valleys located at the interface of continent and ocean are generally characterized by high sedimentation rates. Fjords are long narrow valleys that were deeply incised during successive glaciations and interglacial periods. They typically contain glacial deposits and landforms that inform on past variations of ice margins. Fjords can also exist in lacustrine environments, such as in alpine area or formerly glaciated regions, where the glacio-isostatic rebound combined with the postglacial marine regression isolated the fjord from the sea. Many fjord-lakes are found in Québec and Labrador, but the evolution of these lacustrine basins since deglaciation is poorly documented, as many worldwide analogues of these type of lakes are still glaciated today, or are located in alpine regions where no marine transgression ever occurred. Hydroacoustic technologies such as multibeam bathymetry and sub-bottom profiles allow visualizing at a high resolution the morpho-stratigraphy of subaquatic basins in order to interpret the major events that modeled their basins and lead to a better understanding of their past and modern sedimentary dynamics. Using such an approach in fjord-lakes located at key locations would also allow refining history of last glaciation in areas where only few paleoenvironmental studies exist. This thesis reports and describes multibeam bathymetry data and sub-bottom profiles collected in eight fjord-lakes of Québec (lakes Mékinac, Jacques-Cartier, Pohénégamook, Témiscouata, Pentecôte, Walker & Pasteur) and Labrador (Grand Lake), as well as Digital Elevation Model (DEM) of their valleys and surrounding areas. The analysis that combine geomorphology and sismo-stratigraphy allow: 1) reconstructing the sequence of deglaciation in Mauricie (Southern Québec) and eastern Labrador; 2) refining the location of the Mars-Batiscan morainic belt as well as the transgression limit of the deglacial Champlain Sea on the north shore of the St. Lawrence River; 3) a better understanding of the dynamics of ice retreat in the fjords of Mékinac and Grand during climatic cold episodes (Younger Dryas and 8.2 ka BP event, respectively); and 4) establishing a model of morpho-stratigraphic evolution for fjord-lakes of Québec-Labrador, from deglaciation to the postglacial period.

Dans le but de comparer l’impact des fluctuations climatiques et des activités anthropiques sur l'évolution du couvert végétal des environnements nordiques avant et après leur anthropisation, une étude paléoécologique basée sur une approche pluridisciplinaire a été réalisée sur des échantillons prélevés aux alentours de sites archéologiques au nord-est de l’Islande et au nord du Labrador. Les bio-indicateurs qui ont été utilisés incluent les grains de pollen, les macrorestes (plantes et insectes), les diatomées et les cernes de croissance d’arbres. Le Labrador a été occupé par des groupes autochtones depuis 7000 ans; leur économie de subsistance était basée sur la chasse, la pêche et la cueillette de petits fruits. En Islande, la première vague de colons scandinaves est arrivée à la fin du 9e siècle; ils ont apporté avec eux un mode de vie européen continental basé sur un système de subsistance combinant l'agriculture, l’élevage et la pêche. Tant en Islande qu’au Labrador, nos données paléoenvironnementales montrent une évolution de la végétation similaire qui a été principalement influencée par les conditions climatiques qui prévalaient. À titre d’exemple, la détérioration des conditions environnementales au cours du Néoglaciaire a entrainé un déclin du couvert forestier en faveur des arbustes et des espèces de tourbières. Dans les deux régions d’étude, l'effet principal de l'activité anthropique a été l'introduction et la dispersion de nouvelles espèces de mauvaises herbes et des déchets reliés à leurs activités quotidiennes. Toutefois, au Labrador, l’arrivée des Moraves vers AD 1771 semble avoir entrainé l’ouverture du couvert forestier le long de la côte. En combinant les données paléoenvironnementales et archéologiques, nous avons démontré que les les Inuits et les Moraves du Labrador et les Norois en Islande ont dû faire face à des fluctuations climatiques similaires au cours des derniers millénaires. En particulier, les Norois auraient mis en œuvre des stratégies de gestion des terres pour développer les pâturages à partir de AD 940 et même pendant la période du Petit Âge glaciaire. Pour les Inuits du Labrador, les changements dans l'évolution du paysage sont subtils jusqu’à la fin du 18e siècle, ce qui coïncide avec l'arrivée des missionnaires moraves en 1771. Le besoin récurrent en bois a causé l’ouverture du couvert forestier ce qui pourrait avoir conduit à l'établissement du mélèze. / The aim of this study is to compare the impact of climatic fluctuations and anthropogenic activities on the evolution of vegetation cover in anthropic northern environments. Paleoecological studies based on a multi-proxy approach were undertaken on samples taken from archeological sites located in northeastern Iceland and northern Labrador. The fundamental bio-indicators included pollen, macrofossils (plants and insects), diatoms and tree-rings growth. Labrador has been occupied by aboriginal groups for 7000 years BP. Their subsistence economy was based on hunting, fishing and gathering berry picking. In Iceland, the first wave of Norse settlers arrived at the end of the 9th Century. They brought with them a continental European way of life based on a subsistence system combining pasture and fisheries. The paleoenvironmental data in Iceland and Labrador show a similar vegetation evolution that was mainly influenced by prevailing climate conditions. For example, the deterioration of environmental conditions during the Neoglacial led to a decline in forest cover in favor of shrubs and peatland species. In both of the study regions, the main effects of anthropogenic activity were the introduction and dispersal of new weed species and waste disposal related to their daily activities. However, in Labrador, the arrival of the Moravians at around 1771 seems to have led the opening of the forest cover along the coast. By combining palaeoenvironmental and archaeological data, we have shown that the Inuit and Moravians in Labrador and the Norse in Iceland faced similar climatic fluctuations over the last millennium. In Iceland, the Norse settlers implemented major land management strategies to develop pasture land, which is the primary reason they continued to occupy Svalbard since AD 940 and during the Little Ice Age. In Labrador, there were subtle changes in the landscape at the end of the 18th Century that coincided with the arrival of the Moravian missionaries. In particular, the recurrent need for wood caused an opening in the spruce forest that could have led to the establishment of tamarack.

Les érymides sont des crustacés décapodes marins ayant une morphologie comparable à celle des homards actuels. Ils sont regroupés au sein d’une unique famille, les Erymidae Van Straelen, 1925, caractérisée par la présence d’une plaque intercalaire dorsale. Ces crustacés sont présents dès la fin du Permien. Ils se sont diversifiés et répandus dans le monde entier au Jurassique et ont perduré jusqu’au Paléocène. Ils sont particulièrement abondants au Jurassique, fossilisés dans des dépôts issus d’environnements variés : de faible profondeur – comme les calcaires lithographiques de Solnhofen (Allemagne) –, très profonds – comme La Voulte (France) –, ou encore dans différents milieux de plate-forme – comme le Terrain à Chailles (France). Depuis les premières descriptions d’érymides, au début du XIXe siècle, de nombreux auteurs se sont attachés à décrire de nouvelles formes et à tenter d’élucider les affinités phylogénétiques de ces crustacés éteints. Ces nombreux travaux ont abouti à l’installation et à la propagation de confusions rendant douteuse la systématique des érymides tant au niveau des genres que des espèces. Ces problèmes taxinomiques particulièrement marqués chez les érymides — on parle d’ailleurs de « problème érymidien » — sont accompagnés d’un débat sur leur classification au sein des Pleocyemata. Jusqu’au début du XXIe siècle, la majorité des auteurs les classaient dans l’infraordre des Astacidea mais de récentes analyses phylogénétiques suggèrent l’intégration des érymides au sein des Glypheidea. Une autre étude a même abouti à la remise en cause du statut éteint des érymides. En effet, Schram & Dixon (2004) ont observé la plaque intercalaire sur l’actuel Enoplometopus A. Milne Edwards, 1862. Leur analyse a ensuite conduit au regroupement de cette forme actuelle avec les érymides au sein d’un même clade nommé Erymida. Les objectifs de cette thèse sont donc de remédier aux problèmes taxinomiques des érymides, d’élucider leurs affinités phylogénétiques et d’apporter des éléments permettant de mieux comprendre leur mode de vie et leur succès évolutif. Pour ce faire, une révision systématique aussi exhaustive que possible, appuyée sur l’étude de plus d’un millier de spécimens, a été réalisée. Elle a permis d’homogénéiser la description des 6 genres et des 75 espèces reconnues et d’identifier les caractères nécessaires à l’étude phylogénétique. L’arbre obtenu montre clairement que les érymides constituent un groupe particulier d’Astacidea auquel Enoplometopus n’appartient pas. De plus, la topologie de l’arbre de strict consensus soutient une refondation complète de la systématique du groupe. D’une unique famille, les érymides se retrouvent désormais répartis dans deux familles, distinguées par la présence/absence de la zone post-orbitaire : les Enoploclytidae n. fam. et les Erymidae. Cette dernière est d’ailleurs elle-même divisée en sous-familles, Eryminae Van Straelen, 1925 et Tethysastacinae n. s.–fam., en raison de l’architecture très simple des sillons de la carapace de Tethysastacus Devillez et al., 2016 comparée à celle des autres genres. Cette étude a aussi été l’occasion de formuler des hypothèses paléobiogéographiques qui demeurent, hélas, en grande partie spéculatives et incomplètes du fait des importantes discontinuités géographiques et stratigraphiques du registre fossile. Les observations de stades larvaires, des yeux, de la morphologie des pinces, de pores cuticulaires et de la variabilité intraspécifique chez certains spécimens ont également permis, en s’appuyant sur les formes actuelles, d’émettre des hypothèses sur le mode de vie de ces crustacés disparus. Enfin, la grande tolérance environnementale déduite des différentes formations géologiques ayant livré des érymides fossiles est probablement une des clés de leur succès au Mésozoïque et soulève la question des raisons de leur extinction. / Erymids are marine decapod crustaceans with a morphology close to that of extant lobsters. They are grouped within an unique family, Erymidae Van Straelen, 1925, based on the presence of a characteristic intercalated plate. These crustaceans were already present in the Permian, have become diversified and widespread during the Jurassic and have lasted until the Paleocene. The erymids are abundant during the Jurassic. They fossilized in deposits from various paleoenvironments: shallow water environments – like lithographic limestones from Solnhofen (Germany) –, from deep environments – like in La Voulte (France) –, and also from different platform environments – like the Terrain à Chailles (France). Since the first descriptions of erymids in the first part of the XIXth century, numerous authors have described new species and have attempted to establish the phylogenetic affinities of these extinct crustaceans. This high number of studies resulted with the apparition and propagation of confusions. So, the systematics of the erymids has become doubtful at both generic and specific levels. These taxonomic problems strongly affecting the erymids — the so called « erymidian problem » — are increased by their uncertain phylogenetic relationships among the Pleocyemata. Until the XXIst century, most of the authors classified the erymids within the infraorder Astacidea but recent phylogenetic analyses suggest an integration within Glypheidea. Moreover, a study has led to question the extinct status of the erymids. Indeed, Schram & Dixon (2004) have observed an intercalated plate in the extant Enoplometopus A. Milne Edwards, 1862. Their analysis has resulted with the clustering of this extant lobster together with the erymids within a same clade named Erymida. So, the purposes of this thesis are to rectify the taxonomic problems of the erymids, to elucidate their phylogenetic affinities and to provide observations which enable a better comprehension of their lifestyles and their evolutionary success. To reach these goals, a systematic review, supported by the examination of more than a thousand specimens, has been done. It has resulted in a homogenisation of the descriptions of the 6 genera and 75 species herein recognized and in the identification of useful characters for the phylogenetic study. The phylogenetic tree obtained clearly shows that erymids form a particular group of Astacidea and that Enoplometopus does not belong to this group. Moreover, the topology of the strict consensus tree supports a new systematic building of the group. From a unique family, the erymids are now spread into two families supported by the absence/presence of a post-orbital area: Enoploclytidae n. fam. and Erymidae. The last is also divided in subfamilies, Eryminae Van Straelen, 1925 and Tethysastacinae n. s.-fam., based on the very simple carapace groove pattern of Tethysastacus Devillez et al., 2016. This new study on the erymids was also an occasion to provide some paleobiogeographic hypotheses. But, unfortunately, they remain speculative and incomplete due to geographic and stratigraphic discontinuities of the fossil record. Observations of larval stages, of eyes, of P1 chela morphologies, of cuticular pores, and of intraspecific variability on some specimens have also enabled comparisons with extant forms. These observations led to provide hypotheses on the lifestyle of these extinct lobsters. Finally, the strong environmental tolerance was probably one of the keys of the success of the erymids during the Mesozoic but raised interrogations about the reasons of their extinction.

Plusieurs gisements à vertébrés du Cénomanien des Charentes, pour la plupart inédits, ont été étudiés d'un point de vue systématique et taphonomique. Au total, plus de 18000 restes ont pu être identifiés, avec près de 80 taxons répartis sur une quinzaine de niveaux de faciès variés. Les assemblages les plus riches, concentrés dans la partie inférieure de l'étage, sont constitués de microrestes présentant une grande diversité taxonomique (poissons, amphibiens, reptiles, mammifères) et écologique. Bien que largement dominés par les sélaciens (trois nouveaux genres et quatre nouvelles espèces sont décrits), ces assemblages contiennent de nombreux restes de tétrapodes continentaux. Certains groupes, comme les mammifères, sont signalés pour la première fois dans le Cénomanien européen.<br />L'analyse taphonomique des différents niveaux a permis de définir plusieurs catégories d'assemblages, variant notamment par la taille (millimétrique ou centimétrique) et le degré d'abrasion de leurs éléments. Dans un contexte globalement transgressif, les modalités de formation de ces gisements paraliques sont discutées (rôle de la condensation), tout comme l'évolution paléoécologique des faunes au cours du Cénomanien (extinctions locales et remplacements fauniques). L'association dans les Charentes de taxons d'affinités laurasiatiques (ex : Solemydidae, Troodontidae, Nodosauridae) et gondwaniennes (ex : Distobatidae, Ziphosuchia, Carcharodontosauridae) constitue une particularité biogéographique, s'expliquant à la fois par des phénomènes de vicariance et de dispersion. La possibilité d'échanges fauniques trans-téthysiens au Cénomanien inférieur semble ainsi attestée. Les vertébrés du Cénomanien présentent un mélange de formes relictes et précurseurs, illustrant les changements s'opérant entre le Crétacé inférieur et le Crétacé supérieur.<br /> Par ailleurs, la faune de sélaciens du Campanien stratotypique, comprenant 20 espèces (dont deux nouvelles), est décrite en détail pour la première fois. Cela complète l'étude portée sur les vertébrés du Crétacé supérieur nord-aquitain et permet d'établir des comparaisons avec les autres faunes connues pour cet étage.

La sous-famille des Suinae est largement répandue en Afrique au Plio-Pléistocène et a été abondamment utilisée pour corréler biochronologiquement les sites à hominidés en se basant sur l'évolution morphologique rapide des troisièmes molaires dans différentes lignées. À partir d'un échantillon important de suinés africains actuels, les schémas de variation morphologique crânio-mandibulaire et dentaire sont quantifiés par morphométrie géométrique. Ce référentiel actuel sert à estimer la variabilité morphologique dans le registre fossile. La révision de la paléobiodiversité du genre Kolpochoerus (le suiné plio-pléistocène le plus abondant) dans les bassins du Turkana et de l'Awash s'appuie sur l'étude anatomique et morphométrique de matériels publié et inédit découverts dans la basse vallée de l'Omo (formation de Shungura) et dans la vallée moyenne de l'Awash en Éthiopie. Une nouvelle espèce fossile est décrite, les trajectoires évolutives au sein de chaque espèce sont quantifiées, et les interprétations biostratigraphiques sont révisées. Les liens de parenté au sein du genre Kolpochoerus sont décrits grâce à l'analyse cladistique. L'étude de la paléoécologie des suinés africains est basée sur l'anatomie comparée et la biogéochimie des isotopes stables (carbone et oxygène). Les suinés fossiles présentent une gamme de taille importante, ainsi que des régimes alimentaires et des habitats variés. Les nouvelles connaissances acquises sur leur biodiversité, leur phylogénie, et leur écologie permettent de proposer une histoire paléobiogéographique des Suinae en Afrique. / The subfamily Suinae is widespread in Plio-Pleistocene deposits in Africa, and was heavily used as a biochronological tool to correlate hominid-bearing sites based on the rapid morphological evolution of third molars in different lineages. A large sample of extant African suines enables to quantify patterns of variation in cranio-mandibular and dental morphology using geometric morphometrics. This modern referential is used to estimate the morphological variability in the fossil record. Revision of the paleobiodiversity of the genus Kolpochoerus (the most abundant Plio-Pleistocene suine) in Turkana and Awash basins is based on anatomical and morphometric studies of published and unpublished material discovered in the Lower Omo Valley (Shungura Formation) and in the Middle Awash Valley in Ethiopia. A new fossil species is described, evolutionary trajectories within each species are quantified, and biostratigraphic interpretations are revised. Phylogenetic relationships within the genus Kolpochoerus are described by the cladistic analysis. Paleoecological study of African suines is based on comparative anatomy and stable isotopic biogeochemistry (carbon and oxygen). Fossil suines display a wide range of body size, as well as various diets and habitats. The new results produced regarding their biodiversity, phylogeny, and ecology, enable to reconstruct a paleobiogeographic history of Suinae in Africa.

Afin de documenter la relation Homme-environnement dans le nord du Labrador, des études paléoenvironnementales et paléoécologiques ont été entreprises sur les sites archéologiques Oakes Bay 1, situé à Dog Island, et Koliktalik 6, situé sur l'île Koliktalik et dans leurs environs. Quatorze terrasses marines étagées ont été identifiées à la baie Oakes dont la plus ancienne, Tl aurait été édifiée vers 9000 ans BP alors que la plus récente, T14, aurait émergé vers 2000 ans BP. Les données sporopolliniques mettent en évidence trois périodes de développement du couvert végétal à partir de 5700 ans étal. BP : 1) une toundra arbustive, 2) une transition d'une toundra arbustive vers une toundra forestière, 3) une ouverture du couvert végétal. Les données macrofossiles en provenance de la tourbe échantillonnée à la surface des terrasses paludifiées révèlent qu'il y a eu exploitation intensive de la forêt et de la tourbe par les Thuléens et les Inuit afin de construire et chauffer leurs habitations.

La présente thèse documente le cadre environnemental de la ville de Québec, avant et après l’établissement des premiers Européens en Nouvelle-France. Grâce aux fouilles archéologiques effectuées à l’îlot des Palais, en Basse-Ville, une séquence sédimentaire non perturbée ainsi qu’un segment d’une palissade en bois ont été mis au jour. Cette recherche repose sur des méthodes d’analyses scientifiques et historiques et comprend trois volets. Le premier volet présente une reconstitution paléoenvironnementale dans deux sites (Palais de l’Intendant : PDI et Chateauguay : CHAT) localisés dans le cours inférieur de la rivière Saint-Charles, depuis l’Holocène moyen jusqu’à l’établissement européen. Les données géomorphologiques et macrofossiles, ainsi que le cadre chronologique établi à l’aide de datations au radiocarbone, montrent que l’ancienne plaine d’inondation de la rivière a été influencée par deux transgressions marines (Laurentienne et Mitis). Les assemblages macrofossiles dans les deux sites indiquent que le couvert végétal formait, pendant l’Holocène supérieur, une mosaïque de communautés grandement influencée par la topographie locale et la proximité de la rive. Le deuxième volet documente le contexte écologique et historique dans lequel la palissade mise au jour dans le site PDI a été construite. Cet ouvrage défensif a été construit à l’aide de pieux de thuya occidental (Thuja occidentalis L.) ou cèdre, qui était vraisemblablement abondant dans l’environnement immédiat du site. L’analyse dendrochronologique de ces bois archéologiques a permis de conclure que cette palissade a été érigée en 1690 et 1691, dans un contexte d’empressement, afin de contrer les attaques ennemies. Une longue série dendrochronologique du thuya, d’échelle régionale, la série Saint-Laurent (1489-2001), a été élaborée à cette occasion. Le troisième volet présente une synthèse de données historiques ayant pour but de dégager les perceptions environnementales des premiers européens occupants de la région de Québec, et plus largement de la Nouvelle-France. Aux XVIIème et XVIIIème siècles, les Européens ont cherché à acquérir des connaissances sur leur nouvel environnement, souvent au contact de populations amérindiennes. L’établissement humain passait par l’acclimatation au territoire afin d’en exploiter les ressources. Cette découverte de la Nouvelle-France reflète un engouement pour les sciences naturelles et une certaine sensibilité à la nature. / This dissertation documents the environmental history of Québec City, preceding and after the first European establishments in New France. Archaeological excavations at the Intendant Palace’s site, in Lower Town, has revealed an undisturbed sedimentary sequence and a section of a wooden palisade. This research is based on environmental and historical analyses and includes three sections. The first chapter describes a paleoecological reconstruction at two sites (Intendant’s Palace: PDI and Chateauguay: CHAT) located on the lower course of the Saint-Charles River, and dating as far back as the mid-Holocene up to the beginning of the European settlement of Quebec City. Geomorphological and macrofossil data along with a chronological framework established by using radiocarbon dating, suggest that the former river floodplain was influenced by two marine transgressions (Laurentian and Mitis). Macrofossil assemblages at the two sites indicate that the late-Holocene vegetation consisted of a mosaic of plant communities largely influenced by the local topography and proximity to the river bank. In the second chapter, we document the ecological and historical contexts of palisade construction at PDI. White cedar (Thuja occidentalis L.) posts were used to erect this defensive structure, a species which was probably common in the site’s vicinity. Based on tree-ring data from archeological wood, we conclud that the palisade was quickly assembled in 1690 and 1691, for protection against enemy attacks. A long regional tree-ring chronology for white cedar, called the Saint-Laurent chronology (1489-2001), was constructed from the posts analysed. In the third chapter, we synthesize historical data in order to identify the environmental perceptions of the first european occupants of the Quebec City region and, to a broader scale, of New France. During the 17th and 18th centuries, Europeans experienced their new environment often through contacts with indigenous populations. Human settlement was possible through human adaptation to this new territory with the aim of exploiting its resources. Discovery of New France reflects the learned society’s passion for sciences and a sensitivity to nature.

Cette étude a été réalisée dans la région du détroit de Fury et Hecla (Nunavut), entre la péninsule de Melville et le nord-ouest de l’Ile de Baffin. L’analyse de carottes de sédiments de lacs situés sur la rive sud du détroit nous a permis de reconstituer l’histoire environnementale régionale depuis la dernière déglaciation. Les enregistrements biostratigraphiques et géochimiques témoignent tout d’abord d’un retrait glaciaire accompagné d’une transgression marine à partir de 8200 années cal. BP, suivant l’ablation graduelle du dôme de Foxe lors de l’optimum climatique de l’Holocène. Au cours de cette période, la connexion entre les océans Atlantique et Pacifique se serait établie et le relèvement glacio-isostatique en cours aurait initié l’isolement progressif des bassins lacustres de l’influence marine. Des analyses multivariées appliquées aux données biologiques et géochimiques nous indiquent également que les conditions climatiques chaudes se seraient maintenues entre 6000 et 3900 années cal. BP, avant que la région ne plonge dans un épisode de refroidissement associé au Néoglaciaire, tel que reflété par une diminution de la biomasse et une augmentation de l’oxygénation des bassins. Plus encore, en tenant compte des datations au 14C des unités d’isolement et de l’altitude actuelle des deux lacs, cette étude propose un modèle de relèvement glacio-isostatique régional et suggère une nouvelle limite marine ayant atteint 204 m au nord-est de la Péninsule de Melville suivant la déglaciation. / This study was conducted in the Fury and Hecla Strait region (Nunavut), between Melville Peninsula and northwestern Baffin Island. Sedimentological records of two lakes located on the southern shore of the strait allowed us to reconstruct the regional environmental history since deglaciation. Biostratigraphic and geochemical profiles initially reveal a regional deglaciation and marine transgression around 8200 cal. yr BP, following the gradual breakup of the Foxe Ice Dome during the Holocene Thermal Optimum. At that time, the connection between the Atlantic and Pacific oceans must have been established and the glacial isostatic adjustment gradually isolated the lacustrine basins from marine influence. Multivariate analyses conducted on the biological and geochemical datasets indicate that climatic conditions remained relatively warm throughout the 6000-3900 cal. yr BP interval, before significantly cooling during the Neoglacial period, as inferred from a decrease in biomass and increase in bottom water oxygenation. Moreover, based on the 14C-dated isolation contacts and threshold elevations of the two lakes, this study proposes a regional land emergence model and suggests a new marine limit that reached 204 m in northeastern Melville peninsula following deglaciation.

Les régions arctiques se réchauffent à une vitesse alarmante. Cependant, dans l’Arctique canadien, l’ampleur de ces changements climatiques n’est pas de la même intensité dans toutes les sous-régions. Pendant que l’Ouest et le Nord se réchauffent à une vitesse rapide depuis de nombreuses décennies, l’Est de l’Arctique canadien a connu une certaine stabilité jusqu'au tournant du dernier siècle. Cette thèse consiste en une étude paléolimnologique et hydrologique de la région Est de l’Arctique canadien, plus précisément du sud-ouest de l’île de Baffin et des régions côtières de la Baie d’Hudson au Nunavik (Québec nordique, Canada). L’étude des assemblages de diatomées provenant de deux carottes et la caractérisation sédimentaire de quatre carottes prises dans le lac Nettilling (l’île de Baffin) ont permis la reconstruction des changements environnementaux de la région du lac à l’échelle millénaire. Les signaux isotopiques de l’oxygène préservés dans les frustules de diatomées ont permis la reconstruction paléoclimatique et paléohydrologique de la région. Les analyses isotopiques à haute résolution combinées à l’étude de la composition spécifique des assemblages de diatomées étaient un ajout important aux reconstructions paléoenvironnementales de la région du lac Nettilling démontrant l’histoire postglaciaire, qui a débuté avec une transgression marine (ca. 8300 ans cal. avant le présent-AP) suivi d’une phase transitoire d’eau saumâtre (ca. 7300 ans cal. AP) vers un environnement lacustre (ca. 6000 ans cal. AP) qui perdure encore de nos jours. L’étude des lacs thermokarstiques (lacs issus de la fonte du pergélisol) a évalué l'influence de la température, des précipitations et la dégradation du pergélisol sur le bilan hydrologique actuel de 86 lacs thermokarstiques au Nunavik. Un modèle de bilan de masse isotopique a été utilisé pour la région d’étude afin d’établir la source des eaux et d’estimer la perte de vapeur spécifique à chaque lac. Les résultats obtenus suggèrent que ces lacs sont très sensibles aux variations de précipitations et de la température de l’air. Certains lacs en milieu de pergélisol sporadique sont sensibles à l'évaporation puisque la quasi-absence de dégel du pergélisol ne fournit plus une source d'eau qui pourrait compenser pour l'effet de l'évaporation dans un territoire où le pergélisol est moins dégradé et plus riche en glace. / The Arctic regions are warming at an alarming rate. However, the magnitude of climate change in the Canadian Arctic is not of the same intensity in all its sub-regions. While the West and North are warming rapidly, the eastern Canadian Arctic experienced climate stability until the turn of the last century. This thesis is a paleolimnological and hydrological case study of the eastern Canadian Arctic region, more specifically of southwestern Baffin Island and of the coastal regions of Hudson Bay in Nunavik (Northern Quebec, Canada). Studies of diatom assemblages from two cores and sedimentary characterization of four cores taken from Nettilling Lake (Baffin Island) allowed for the paleolimnological reconstruction of the region. Stable oxygen isotope signals preserved in diatom frustules allowed for the paleoclimatic and paleohydrological reconstruction of the region. High-resolution isotope analysis combined with the study of the specific composition of diatom assemblages were an important addition to paleoenvironmental reconstructions in the Lake Nettilling region showing that the postglacial history began with a marine transgression (ca. 8300 yrs cal. before present-BP), followed by a transitional brackish phase (ca. 7300 yrs cal. BP) leading to the freshwater lake environment (ca. 6000 yrs cal. BP) which persists to the present-day. The study of thermokarst lakes (permafrost thaw lakes) evaluated the influence of temperature, precipitation and permafrost degradation on the current water balance of 86 sites in Nunavik. A model of isotopic mass balance was used in the study area to establish the lake-specific input water sources and evaporation rates. The results suggest that these lakes are very sensitive to variations in precipitation and air temperature. Some lakes located in sporadic permafrost terrain are susceptible to evaporation as the near absence of permafrost thaw no longer provides a source of water that could compensate for the effect of evaporation in a landscape where permafrost is less degraded and richer in ice.