L’objectif du projet présenté dans ce mémoire était d’évaluer l’impact de trois systèmes de production d’œufs de consommation soit les cages conventionnelles, les cages aménagées et les volières de ponte sur les performances zootechniques et le bien-être des poules pondeuses. Pour ce faire, le nombre d’œufs par jour, la consommation d’aliments, la propreté, la localisation des œufs, des analyses de la qualité interne et externe des œufs, des prises de sang, des évaluations de l’état corporel et des observations directes des poules ont été enregistrées sur un total de 360 poules pondeuses (Lohmann LSL-Lite) âgées entre 19 et 36 semaines, logées en groupe de 30 poules dans 12 chambres indépendantes. Les résultats ont confirmé que la production est similaire pour la cage conventionnelle et la cage aménagée et plus faible pour la volière de ponte. Les œufs obtenus dans la volière étaient plus légers et par conséquent, les poids moyens du jaune et de la coquille et les rapports jaune/albumen étaient statistiquement plus faibles. Le jaune d’œuf des poules dans la volière était plus foncé. De plus, les observations directes ont montré que le niveau d’agressivité se manifestant par des coups de bec reçus et donnés était plus élevé chez les poules en volière. Cette différence s’explique peut-être par la taille élevée du groupe. Le confort et le comportement des bains de poussière étaient plus exprimés dans les cages aménagées et dans les volières que dans les cages conventionnelles. Aucune différence significative n’a été observée pour les ratios hétérophiles/lymphocytes (H/L) et l’état du plumage et des pieds entre les systèmes de logement. Les résultats de l’étude démontrent que le système de cages aménagées représente une alternative intéressante pour la production d’œufs, permettant à la fois de maintenir un meilleur taux de production et de mieux respecter le bien-être des poules.

L'aménagement forestier doit être durable afin de maintenir la productivité des écosystèmes forestiers et leur capacité à s'adapter aux changements climatiques. Les feux constituent le principal facteur de perturbation de la possibilité et de la capacité de régénération des forêts boréales du Nord-Est de l'Amériques du Nord. Or, au Québec, l'exploitation des forêts pour la production du bois s'est déplacée vers le nord où la fréquence des feux réduit sensiblement la productivité des forêts du fait de la fréquence des accidents de régénération. Ainsi, dans le cadre des recommandations du gouvernement du Québec qui a fixé une limite nordique au-delà de laquelle l'aménagement ne peut pas être autorisé, des études s'avèraient nécessaires pour mieux évaluer l'impact des feux lors de l'élaboration de stratégies d'aménagement durable. En effet, la relation entre la variation de la fréquence des feux et la possibilité forestière reste mal comprise dans les forêts boréales nordiques. Cette thèse met en lumière l'interaction entre les feux, la productivité, l'ouverture des peuplements et la possibilité forestière dans un contexte d'aménagement forestier durable. Son argument de base consiste à soutenir que l'anticipation de telles répercussions permet d'améliorer l'aménagement des forêts dans un contexte de changement des régimes de feu et de dynamique d'ouverture de la forêt. Elle utilise une triple approche basée sur l'estimation de la productivité à l'échelle du paysage, la simulation de la dynamique forestière et la simulation de l'approvisionnement en bois. Elle parvient ainsi à montrer l'importance du régime de feu dans la détermination des accidents de régénération par la différence entre les abondances des peuplements potentiellement et actuellement productifs, la proportion de peuplements ouverts étant tributaire du climat régional et des variations périodiques du taux de brûlage. Par ailleurs, ces facteurs affectent directement le potentiel d'approvisionnement en bois dans un contexte d'aménagement forestier durable, particulièrement dans les régions sensibles et à cheval sur la limite nordique des forêts commerciales.

Le carbonate de potassium (K₂CO₃) est un additif alimentaire disponible sur le marché souvent recommandé dans l'alimentation des bovins laitiers pour limiter l'acidité du rumen à la suite d'une ingestion importante de glucides rapidement fermentescibles et prévenir la baisse du taux de matière grasse du lait qui en résulte. Chez la chèvre laitière, les effets du K₂CO₃ sont méconnus. L'objectif de ce projet de recherche vise à évaluer l'utilisation du K₂CO₃ comme traitements préventif et/ou curatif, pouvant empêcher la chute des matières grasses du lait chez des chèvres laitières en début de lactation recevant une ration riche en concentrés. Chez des chèvres de race Alpine, l'apport d'une ration riche en concentrés en début de lactation (rapport fourrage : concentrés de 45:55) a eu à long terme, des répercussions sur les performances et a provoqué une inversion des composantes du lait, c.-à-d. que le taux de matière grasse était inférieur au taux de protéines au terme des 56 jours de traitement. Dans les conditions de l'expérience actuelle, l'ajout du K₂CO₃ comme traitement préventif et/ou curatif n'a pas permis d'éviter le risque d'une chute des matières grasses laitières chez des chèvres en début de lactation recevant une ration riche en concentrés. / The objective of this study was to verify the use of potassium carbonate (K₂CO₃) as a preventive and/or a recovery treatment to prevent a low milk fat production when early-lactating dairy goats are receiving a diet rich in concentrates. A commercially available supplement of K₂CO₃ is often recommended for dairy cattle in early lactation to limit the rumen acidity following the intake of diets high in rapidly fermentable carbohydrates. In dairy goats, the effects of K₂CO₃ are unknown. In this experiment conducted in Alpine dairy goats, high intake in concentrates (forage: concentrate ratio 45:55) had long-term effects on lactation performances, and caused a reversal in the proportion of major components of the milk, i.e., the fat content was lower than the protein content after 56 days of treatment. Under the conditions of this current experiment, the addition of K₂CO₃ as a preventive and/or a recovery treatment did not affect milk fat production when early lactating dairy goats were receiving a high-concentrate diet.

Le rendement fromager a toujours été un enjeu majeur pour les fromagers industriels. En valorisant le lactosérum, principal coproduit de la production fromagère, les fromagers réussissent à augmenter ces rendements et diminuer les effluents de production. Cependant, ces opérations pourraient être optimisées. En étudiant un procédé d’injection directe de vapeur (DSI), ce projet visait à optimiser la transformation de concentrés protéiques de lactosérum en ingrédient laitier destiné à l’augmentation des rendements fromagers. La DSI n’ayant pas été utilisée dans ce contexte particulier, le procédé fût modélisé pour décrire son rendement et prédire les propriétés fonctionnelles des agrégats obtenus. Les modèles créés ont permis de décrire des mécanismes de dénaturation et d’agrégation qui n’avaient pas été observées auparavant. Ils ont également permis d’établir que la température et le pH étaient les meilleurs outils pour obtenir les propriétés fonctionnelles idéales pour la réincorporation fromagère. / Cheese yield has always been a major concern for industrial cheese makers. By valorising whey, the main coproduct of the cheese making process, cheese makers can achieve a higher yield and a lower waste output. However, these operations could be optimized. By studying a direct steam injection (DSI) process, this project aimed to optimize the transformation of whey protein concentrates into a dairy ingredient oriented towards the increase in cheese yields. Since DSI has not been used before in this particular context, the process was modelled to describe its yield and predict the functional properties of the aggregates produced. The models created allowed the description of denaturation and aggregation mechanisms that had not been observed before. They have also allowed identifying temperature and pH as the best parameters of the process to achieve the ideal functional properties for cheese reincorporation.

Le processus de la photosynthèse nécessite l'énergie de la lumière solaire et, dans l’océan, se déroule essentiellement dans la couche euphotique. Outre les autres variables (à savoir la chlorophylle a et les paramètres photosynthétiques), une connaissance appropriée du champ lumineux en termes de rayonnement incident disponible sur la photosynthèse (PAR) à un emplacement, une profondeur et une heure et une date donnés, est requise par les modèles d'écosystème marin. Le travail inclus dans cette thèse examine comment des angles de zénith solaires plus grands et différentes conditions nuageuses caractéristiques des régions de haute latitude, en particulier dans l'Arctique, peuvent affecter la précision des estimations de l'éclairement de surface et dans la colonne d’eau. L’accent est également mis sur les variations du champs lumineux à haute fréquence liées à la nébulosité sur les estimations de la productivité primaire. Les PAR de surface estimés à partir de différents modèles ont été comparés à des mesures en série chronologique in situ à haute fréquence de données de PAR d'une bouée située en mer Méditerranée. Nous avons examiné comment les incertitudes dues aux angles de zénith solaires plus grands, en conditions nuageuses variables, pouvaient affecter la précision des estimations de l'éclairement de surface. La méthode de classement objectif a été utilisée pour identifier les meilleures méthodes. Le produit PAR de la NASA-Ocean Biology Processing Group (OBPG) a montré les meilleures performances globales, tandis que les PAR basées sur la méthode de la table de conversion (LUT) ont présenté les meilleures performances en termes de différence carrée moyenne, de biais sous ciel clair et également par temps couvert. D'autres méthodes basées sur des formulations empiriques ont montré la troisième meilleure performance par temps clair, tandis que par temps nuageux, elles présentaient de plus grandes incertitudes. Trois méthodes testées par faible ensoleillement ont montré des incertitudes allant jusqu'à 50% dans toutes les conditions du ciel. Les performances du modèle dépendent des propriétés et des produits de nuage... / The process of photosynthesis requires the energy from sunlight and takes place essentially in the euphotic layer of the oceans. In addition to other variables (i.e., chlorophyll a and photosynthetic parameters) a suitable knowledge of light field in terms of photosynthetically available radiation (PAR) at any given location, depth and time is an important input parameter required by marine ecosystem models. The work included in this thesis examines how larger solar zenith angles, different cloud conditions that are characteristic features of high latitude regions, especially in Arctic, might affect the accuracy of surface irradiance estimates. Further, main focus was on the effects of high frequency variations in the light field on primary production. Surface PAR estimated from different models were compared with high frequency in situ time series measurements of PAR a buoy located in Mediterranean Sea. It was examined how uncertainties due to larger solar zenith angles under varying cloud conditions might affect the accuracy of surface irradiance. Objective ranking method was used to identify the best methods. Methods tested under low sun elevations exhibited uncertainties as large as 50% under all sky conditions. Model performances were dependent on cloud properties and products. Accuracy of a semianalytical model for coefficient of vertical diffuse attenuation of surface irradiance (kd!) based on optical properties inherent to the water itself (absorption and scattering), and solar zenith angle was examined under larger solar zenith angels and cloud conditions. Extensive radiative transfer simulations were performed to quantify the uncertainties due to large solar zenith angles and clouds on the estimates of diffuse attenuation coefficient. The uncertainties under both these conditions are due to the variability in the proportions of direct and diffuse parts of the total irradiance reaching the surface and in the water column. Also, an improved model parameterization proposed to estimate !"# under large solar zenith angels and cloud conditions was evaluated with Arctic in situ data exhibited good performances...

La luzerne contient des fibres peu digestibles et une forte proportion de protéines dégradables. Les vaches laitières pourraient donc bénéficier d’une augmentation de la digestibilité des fibres de la luzerne, ou d’une meilleure adéquation entre l’apport en azote et en énergie disponible dans le rumen. Les cultivars de luzerne présentant une meilleure digestibilité des fibres sont une opportunité d’augmenter l’efficacité de la production laitière, mais aucune étude indépendante n’a testé ces cultivars dans les conditions agroclimatiques du Canada. Par ailleurs, la diminution de l’apport en protéines métabolisables est souvent associée à une diminution de la sécrétion de protéines dans le lait, possiblement causée par un apport réduit en acides aminés essentiels. Les objectifs de l’étude étaient (1) de comparer les performances de vaches laitières nourries avec des rations à base de luzerne, en utilisant un cultivar régulier et un cultivar sélectionné pour sa concentration réduite en lignine ; et (2) d’évaluer l’effet d’une variation de l’apport en énergie sur les performances de vaches laitières alimentées de rations ayant un apport réduit en protéines métabolisables, mais équilibrées pour les principaux acides aminés essentiels limitants. Les cultivars de luzerne n’ont eu aucun effet significatif sur l’ensemble des paramètres mesurés. La diminution de l’apport en protéines métabolisables et le maintien du même bilan énergétique ont permis de maintenir la prise alimentaire et la production laitière corrigée pour l’énergie. Cette stratégie alimentaire a également amélioré l’efficacité d’utilisation de l’azote tout en maintenant la production des composantes du lait et en diminuant l’excrétion azotée. Il est possible de réduire l’apport en protéines métabolisables sans avoir d’effet négatif sur la performance des vaches laitières, à condition de combler leurs besoins en énergie et en acides aminés essentiels. De tels changements permettraient de diminuer l’impact environnemental de la production laitière, en plus de réduire potentiellement les coûts d’alimentation. / Alfalfa contains poorly digestible fiber and a high proportion of degradable protein. For these reasons, dairy cows could benefit from an increased digestibility of alfalfa’s fibers, or from a better match between nitrogen and energy supply in the rumen. Alfalfa cultivars with improved fiber digestibility represent an opportunity to increase milk production efficiency, but no independent studies tested these cultivars under the agroclimatic conditions of Canada. Also, decreasing metabolizable protein supply is often associated with a decrease in milk protein yield, possibly caused by a reduced supply of essential amino acids. The objectives of the study were (1) to compare the performance of dairy cows fed alfalfa-based diets, using a regular cultivar and a cultivar selected for its reduced lignin concentration; and (2) to assess the effect of a variation in energy supply on the performance of dairy cows fed diets with a reduced supply of metabolizable protein, but balanced for the main limiting essential amino acids. Alfalfa cultivars had no significant effect on all measured parameters. Decreasing metabolizable protein supply and maintaining the same energy balance allowed cows to maintain their dry matter intake and energy corrected milk production. This feeding strategy also improved the nitrogen use efficiency while maintaining milk component production and reducing nitrogen excretion. Reducing metabolizable protein supply without negative effects on dairy cow performance is possible when energy and essential amino acids requirements are met. Such changes would decrease the environmental impact of milk production, in addition to potentially reduce feeding costs.

Les travaux de cette thèse portent sur la conception optimale des systèmes de production constitués d'équipements ayant une fiabilité donnée. Les systèmes étudiés utilisent la redondance et/ou des stocks tampons comme technique d'amélioration de la performance. La méthodologie proposée développe des modèles de conception optimale, des méthodes d'évaluation et des algorithmes de résolution robustes et efficaces à base de métaheuristiques pour ces systèmes. Cette méthodologie est validée en l'appliquant à trois problèmes de conception optimale des systèmes de production caractérisés comme N-P difficiles : 1. Le problème d'allocation de la redondance (PAR) : Un algorithme hybride très efficace est proposé pour résoudre ce problème d'optimisation. Cet algorithme est basé sur une hybridation de l'algorithme à colonies de fourmis avec l'algorithme du grand déluge étendu. Les résultats numériques obtenus pour 33 problèmes tests, existant dans la littérature du PAR, montrent que l'algorithme proposé est très compétitif par rapport aux autres approches présentées dans la littérature. 2. Le problème d'allocation optimale des stocks : Deux types de lignes sont traitées, à savoir les lignes homogènes et les lignes non-homogènes. Une nouvelle approche basée sur l'algorithme du grand déluge étendu est proposée. Une étude comparative avec les meilleurs résultats publiés dans la littérature (recuit simulé) montre l'efficacité de cette approche tant au niveau du temps de convergence qu'au niveau de la qualité des solutions. 3. Le problème d'allocation optimale des stocks et de la redondance : Une méthode d'évaluation du taux de production d'une ligne de production série-parallèle est proposée et validée par simulation. Deux algorithmes utilisant des métaheuristiques, à savoir l'algorithme à colonies de fourmis et le recuit simulé, sont développés et comparés. Les résultats numériques obtenus, pour différentes instances générées aléatoirement, illustrent l'efficacité de l'algorithme à colonies de fourmis lorsqu'il est couplé à une procédure d'amélioration.

Dans notre société, la performance et l'efficacité sont des aspects importants. Les entreprises ont intérêt à accroître leur efficacité rapidement, si elles veulent suivre le rythme de croissance entraîné par l'ouverture des marchés. Un des moyens disponibles est de parfaire leurs procédés de fabrication et leurs connaissances avec la recherche et développement. Des milliards de dollars sont dépensés et subventionnés, à chaque année, à cette fin. Cependant, ce type de dépense a-t-il vraiment un impact important sur l'efficacité et la productivité des entreprises? Cet impact varie-t-il d'un secteur d'activité à l'autre? Nous avons tenté de répondre à ces questions de plusieurs façons, selon différentes méthodes. Tout d'abord, en utilisant l'approche DEA (Data Envelopment Analysis), nous avons observé la modélisation de la fonction de production de nos échantillons. L'inclusion de la variable de recherche et développement, dans notre modèle, a entraîné l'obtention d'une fonction de production incluant plus d'unités optimales et rehaussant l'efficacité de l'échantillon, en général. Le fait d'omettre cette variable sous-estimerait donc l'efficacité des entreprises. Par la suite, nous avons observé les rendements d'échelle obtenus avec et sans variable de recherche et développement. Encore ici, l'ajout de la R&D amenait un plus grand nombre d'entreprises vers les rendements d'échelle constants, entre autres mots, vers l'optimalité. Enfin, nous avons étudié le prix implicite de la recherche et développement. Cet indice nous permet de voir si les unités sont sous ou sur capitalisées. Un résultat intéressant est que, dans plusieurs cas, les unités sont sur capitalisées et auraient avantage à désinvestir en recherche et développement, afin d'améliorer leur efficacité. Ensuite, nous avons utilisé la méthode Tobit, afin d'évaluer les déterminants de l'efficacité des unités étudiées. En effectuant diverses estimations, nous avons obtenu que la R&D avait un impact positif, bien que faible, sur l'efficacité totale. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Recherche et développement, Productivité, Efficacité, Data envelopment analysis, Secteur manufacturier.

Depuis 1986, les superficies traitées en dégagement mécanique de la régénération ont augmenté substantiellement au Québec. Les entrepreneurs en travaux sylvicoles ont cependant de la difficulté à recruter des travailleurs et à retenir cette main-d’œuvre compte tenu des conditions de travail difficiles et d’un manque de reconnaissance des métiers sylvicoles. Un projet de recherche comportant une étude de productivité, une étude ergonomique ainsi qu’une étude économique a été entrepris en 2000 pour comprendre la dynamique de l’effort du travailleur sylvicole dans un contexte de travail à forfait. Plus précisément, l’équipe de recherche s’intéressait au comportement des travailleurs face à l’incitatif de la rémunération variable et aux facteurs limitant leur productivité. Un inventaire forestier ainsi que des études de temps et mouvement ont permis de bâtir un modèle de prédiction de la productivité. Ce modèle inclut les variables de site qui expliquent le mieux les variations de la productivité des débroussailleurs. Il s’agit du recouvrement végétal des espèces de compétition (%) et de la densité initiale des arbres (tiges/ha). L’étude du coût physiologique par la mesure de la fréquence cardiaque et de facteurs climatiques ainsi que l’étude approfondie du système de rémunération ont contribué à approfondir les connaissances sur la dynamique de l’effort des travailleurs. Un modèle qui explique les variations de la fréquence cardiaque en relations avec les variables de site a été élaboré. Les résultats de productivité et de fréquence cardiaque ont permis de constater le comportement que les travailleurs adoptent devant des difficultés. Ce comportement a été comparé avec ceux décrits dans la littérature. Les différences observées pourraient s’expliquer par l’effet de la rémunération incitative à taux fixe et par la stratégie adoptée par le travailleur pour atteindre son objectif salarial. Il n’a pas été possible d’intégrer directement une mesure de l’effort du travailleur dans un modèle de productivité ou de rémunération. Cependant, l’utilisation d’un modèle de rémunération à taux variable (rémunération au rendement) a été suggérée pour les ouvriers expérimentés. L’effet du taux variable équivaudrait à une introduction indirecte d’une mesure de l’effort compte tenu de la présence des obstacles comme variable indépendante de la productivité. L’utilisation d’un taux variable à l’hectare amènerait les débroussailleurs à modifier leur comportement. / Since 1986, regeneration areas clean by motor-manual cleaning operations has increases noticeably. However poor working conditions and a lack of recognition contribute to the problem of labor shortage in this field. Silvicultural contractors have problems attracting and conserving a stable working crew. A research project including time studies, ergonomics and economics analysis was undertaken with the aim of understanding the workload dynamic of brushsaw operators paid on a piece rate system. The worker’s behaviour and productivity in relation to incentives, site and climatic factors was studied. This research involved the participation of forty-eight brushsaw operators. A productivity model was then produced based upon forestry inventory data and time studies’ results. The proportion of the area covered by competitive vegetation (%) and the stand density (stems/hectare) were the two variables with the highest determination coefficient. An improved knowledge of workload dynamic was gained through heart rate measurements. The relationship between site factors and heart rate was evaluated. Those results about productivity and heart rate were used to evaluate workers’ behaviour. This behaviour was compared to those found in the literature. Differences were explained by piece rate incentive at a fixed rate and the worker strategy to reach a weekly income goal. The use of a variable piece-rate to compensate brushsaw operators is recommended. Also a fixed wages is recommended during the learning period to decrease workers’ discouragement.

Dans les régions nordiques, les changements climatiques sur les milieux terrestres auront des conséquences encore peu connues sur les écosystèmes aquatiques. La fonte du pergélisol et le changement de la composition végétale auront pour effets de libérer des concentrations élevées de matière organique allochtone vers les écosystèmes aquatiques. Cette matière organique dissoute colorée (CDOM) joue un rôle majeur dans l'atténuation de l'éclairement subaquatique. Cette étude s'intéresse aux effets optiques de la qualité et de la quantité du CDOM en système estuarien nordique. Le CDOM des systèmes d'estuaires de la Grande Rivière de la Baleine et du fleuve Mackenzie a été caractérisé par absorption et par fluorescence synchrone. Ces analyses ont révélé des différences fondamentales entre ces deux systèmes en terme de qualité et de quantité de CDOM. Cependant, une signature de fluorescence particulière a été mise en évidence pour le CDOM nordique, celle-ci étant plus constante que les propriétés d'absorption du CDOM. L'importance optique du CDOM dans l'atténuation de la radiation solaire a été observée dans le système estuarien du fleuve Mackenzie, rivière reconnue pour l'influence des particules sur l'éclairement subaquatique. Les stratégies pigmentaires, la composition du phytoplancton et la production primaire ont également été mesurés. Le CDOM et la matière particulaire contrôlaient l'éclairement dans le visible (400-700 nm), mais seule le CDOM affectait la radiation ultraviolette (<400 nm). Contrairement à la matière particulaire, l'effet optique du CDOM fluvial était mesurable même au-delà de l'épanchement du fleuve Mackenzie, sur le plateau de la Mer de Beaufort. L'impact d'un accroissement de la concentration de CDOM allochtone sur la production primaire a été mesuré dans le système d'estuaire de la Grande Rivière de la Baleine. Les analyses par modélisation ont montré que les modifications du régime spectral affectent la quantité d'éclairement disponible pour la photosynthèse, la profondeur de la zone euphotique, ainsi que le couplage spectral du phytoplancton. En utilisant l'approche expérimentale, les paramètres photosynthétiques ont été mesurés sous un régime spectral modifié par une concentration accrue de CDOM allochtone. Ceci a permis de démontrer que de hautes concentrations de CDOM contribuent à une réduction significative de la production primaire dans la colonne d'eau.