Le présent mémoire s'insère dans un projet de plus grande envergure ayant eu lieu de 2003 à 2006 et qui visait à caractériser qualitativement et quantitativement les eaux souterraines de la vallée d'Annapolis en Nouvelle-Écosse. Le projet intitulé « Étude des aquifères de la vallée Annapolis-Cornwallis » (ÉAVAC) était dirigé par la Commission géologique du Canada en partenariat avec le ministère de l'environnement de la Nouvelle-Écosse (Nova Scotia Environment and Labour, NSEL). L'utilisation intensive de fertilisants pendant de nombreuses années a induit une augmentation des concentrations en nitrates dans les eaux de surface et dans les eaux souterraines. La présente étude avait comme objectif de mieux comprendre la contamination de l'eau souterraine par les nitrates sur le bassin du ruisseau Thomas. Ce petit bassin (8 km²) situé au nord-ouest de la municipalité de Berwick, est considéré représentatif de l'ensemble de la vallée de par sa géologie, sa topographie et ses activités agricoles. Plus de la moitié des terres du bassin sont cultivées et les principales cultures sont la fléole des prés, la luzerne, l'orge, les fraises et le maïs. Des travaux de terrain effectués en 2005 et 2006 ont permis de recueillir plusieurs échantillons de sol et d'eau sur lesquels des analyses granulométriques et géochimiques (pH, conductivité, ions majeurs), isotopiques (isotopes stables de l'eau et des nitrates) ont été effectuées. À partir de ces résultats et d'une carte d'occupation du territoire, il a été possible de simuler la migration des nitrates au travers de la zone non saturée à l'aide d'un logiciel de modélisation (AGRIFLUX). Finalement, une évaluation de la vulnérabilité intrinsèque et spécifique à la contamination des nitrates a été effectuée à l'aide de la méthode DRASTIC standard et modifiée. Les analyses en laboratoire ont révélé que la partie centrale de la zone à l'étude montre des concentrations en nitrates élevées (>10 mg N-NO₃/L) dans l'eau de l'aquifère rocheux. Les résultats de modélisation indiquent que la culture de la fraise et de l'orge ainsi que celle de la fléole des prés provoque un lessivage élevé en nitrates. Cependant, ces cultures ne sont pas situées dans les secteurs où les plus fortes concentrations en nitrates ont été décelées. L'utilisation de la méthode DRASTIC modifiée a permis d'obtenir une meilleure corrélation entre les concentrations mesurées et les zones de vulnérabilité par rapport à la méthode standard, mais la zone caractérisée par les plus fortes concentrations en nitrates n'est toujours pas classifiée vulnérable. Les caractéristiques géologiques de la région à l'étude et les directions d'écoulement souterrain pourraient expliquer ce résultat. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Hydrogéologie, Nitrates, Modélisation, AGRIFLUX, Vulnérabilité, DRASTIC.

Le concept de vulnérabilité de l'eau souterraine est généralement défini comme « la capacité du milieu à transmettre un polluant depuis la surface jusqu'à la zone saturée ». Bien qu'indispensable pour la protection et la gestion de la ressource en eau souterraine, ce concept montre des limites importantes puisqu'il n'intègre presque jamais la dynamique des écoulements souterrains et rarement l'agencement lithostratigraphique des dépôts quaternaires. Ce mémoire vise à déterminer la vulnérabilité de l'aquifère au roc de la zone Bécancour. L'étude est réalisée par l'application de l'indice DRASTIC et par le développement d'un indice de vulnérabilité basé sur une caractérisation hydrogéochimique de la zone d'étude. La comparaison des deux indices ainsi que la pertinence des paramètres utilisés est discutée et mise en perspective avec l'occurrence des nitrates dans les puits de la zone d'étude. Enfin, les concepts utilisés pour l'estimation de la vulnérabilité sont mis en perspective en s'appuyant notamment sur les résultats d'un modèle numérique synthétique d'écoulement et de transport en zone saturée. La recharge moyenne pour l'ensemble de la zone étudiée est estimée à 103 mm/an. La recharge est principalement contrôlée par la présence de till sur le territoire où elle atteint des valeurs voisines de 100 mm/an. Des taux de recharge inférieurs à 40 mm/an sont estimés pour la partie aval du bassin, en raison de la présence de dépôts fins de la Mer de Champlain. Des maximums de 250 mm/an sont évalués dans le piémont appalachien aux endroits où les dépôts quaternaires sont minces. Les résultats de l'étude hydrogéochimique confirment la présence de zones de recharge privilégiées dans le piémont appalachien avec la présence d'eaux souterraines peu minéralisées de type Ca-HCO3. Des conditions de confinement croissantes vers le Fleuve Saint-Laurent sont également mises en évidence avec des eaux de plus en plus minéralisées et de plus en plus basiques évoluant successivement vers des eaux de type Na-HCO3 puis Na-Cl. Bien qu'aucun dépassement de la norme de potabilité pour les nitrates (10 mg N-NO3/L) n'ait été détecté, les résultats montrent la présence de nitrates dans 30% des forages échantillonnés (concentrations supérieures à 1 mg N-NO3/L, attribuables à des sources anthropiques). Parmi les forages affectés, 37% sont des puits tubulaires au roc, la plupart situés en zone amont du bassin, dans le piémont appalachien. L'indice de vulnérabilité DRASTIC (Aller et al., 1987) est calculé sur la zone d'étude, et montre une cohérence limitée avec le contexte géomorphologique et avec l'occurrence des nitrates sur le bassin. L'indice hydrogéochimique montre une vulnérabilité plus importante en amont qu'en aval du bassin, mais permet de discerner des zones de vulnérabilité localement élevées en aval du bassin, sans doute exposées à des fenêtres locales de recharge, notamment pour la zone sud-sud-ouest. L'utilisation d'un modèle numérique d'écoulement-transport synthétique en zone saturée a permis de confirmer que le taux de recharge est un paramètre majeur de la vulnérabilité et que son effet est couplé avec le potentiel de dilution à l'échelle régionale. Les zones simultanément associées à de forts taux de recharge et à de faibles taux de dilution représenteraient des zones plus vulnérables à la contamination depuis la surface. Ce constat est plausible avec les résultats du bassin de la zone Bécancour où l'on observe l'occurrence de nitrates dans le piémont appalachien plutôt qu'en aval du bassin, bien que la densité des activités anthropiques et agricoles soit plus denses proche du Fleuve Saint-Laurent. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : vulnérabilité eau souterraine, recharge, hydrogéochimie, nitrates, modélisation numérique, DRASTIC, zone Bécancour

En Arctique, les changements climatiques se manifestent de façon plus perceptible qu'en n'importe quelle autre région du monde, en plus d'y défier, en rapidité, l'optimisme des prédictions et des scénarios climatiques. Les perturbations climatiques et biophysiques observées dans cette région ne sont pas sans effet sur les communautés autochtones qui y vivent. S'ils ont d'ores et déjà démontré une grande capacité d'adaptation face à leur environnement, la rapidité avec laquelle les changements climatiques se manifestent impose l'analyse des défis actuels en termes de vulnérabilité et d'adaptation. Cette recherche est le fruit d'une étude de cas, réalisée au sein de la municipalité inuit de Kuujjuarapik et du village nordique cri de Whapmagoostui, tous deux situés à la frange méridionale de l'Arctique québécois. Véritable figure d'exception au Canada, ces deux communautés partagent le même espace territorial, mais évoluent au sein de différents cadres institutionnels, situation issue notamment de la Loi sur les Indiens qui différencie les Indiens des Inuit, et de la Convention de la Baie James et du Nord Québécois (CBJNQ), signée en 1975. Deux objectifs alimentent ce travail de recherche : le premier vise à la compréhension de la vulnérabilité de ces deux communautés nordiques face aux changements climatiques alors que le deuxième s'intéresse aux effets de la cohabitation interethnique et institutionnelle sur les phénomènes de vulnérabilité et sur les réponses d’adaptation aux changements climatiques. Les résultats révèlent que la majorité des changements observés par les répondants se rapporte à la hausse des températures moyennes et ses effets (état de la glace, imprévisibilité du climat, apparition d'une faune nouvelle, décalage notable dans le cycle des saisons). La survie d'un mode de vie associé aux activités de chasse et de pêche ainsi que la pérennité et la transmission du savoir écologique traditionnel témoignent d'une sensibilité particulière à l'expression continue et progressive des stimuli climatiques observés. Des enjeux de santé et de sécurité, liés notamment à l'état de la glace, sont également source d'inquiétude. L'adaptation aux changements climatiques y est spontanée, réactive et se manifeste essentiellement au jour le jour. Les stratégies d'adaptation, prospectives et partagées par les deux communautés, ne sont, pour l'heure, pas envisagées. À cet égard, les nombreuses différences qui existent entre les deux communautés pourraient rendre difficile l'élaboration de stratégies communes, bien qu'elles semblent souhaitées par l'ensemble des répondants. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Changements climatiques, Nord, Inuit, Cris, communauté, savoir écologique traditionnel, vulnérabilité, exposition, sensibilité, capacité d'adaptation.

Avec l’augmentation de la fréquence et de l’intensité des événements climatiques extrêmes, une plus grande menace pèse sur la santé et la sécurité des populations. Ce mémoire de maîtrise a consisté à réaliser une analyse géographique de la vulnérabilité de la population du Québec méridional face aux vagues de chaleur accablante. Cependant, peu d’indicateurs sont disponibles pour analyser la vulnérabilité face à cet aléa climatique à l'échelle des municipalités québécoises. De plus, ces dernières ne sont pas outillées de manière égale pour atténuer ou s’adapter aux effets des changements climatiques, tels les vagues de chaleur accablante. Cette étude a permis d’identifier et d’analyser à l’échelle des municipalités québécoises les zones habitées vulnérables aux vagues de chaleur accablante. Afin de produire une cartographie de ces phénomènes, la sélection des variables provenant d’une revue de littérature, tout comme la création d’indicateurs et d’indices synthétique de vulnérabilité face aux vagues de chaleur sont des éléments primordiaux. Cette recherche, autant méthodologique que cartographique, se base sur deux dimensions de la vulnérabilité, soit la sensibilité et la capacité à faire face. À terme, cette étude a permis de mettre en évidence des zones dans lesquelles la population est vulnérables à la survenue de vagues de chaleur, c’est-à-dire où la capacité à faire face est moindre et la sensibilité est élevée. De façon générale, ces zones sont situées dans des quartiers éloignés des centres urbains. La sensibilité de la population est également élevée dans les quartiers centraux des villes, mais la capacité à faire face est généralement bonne, de sorte que ces populations sont au final moins vulnérables.

Selon les projections climatiques du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat, les événements météorologiques extrêmes (ÉME) seront plus fréquents dans les prochaines années. Ces événements peuvent entraîner des problèmes au niveau de la santé mentale et du bien-être psychosocial chez les personnes exposées. Dans le territoire à l'étude, soit les régions sociosanitaires de Chaudière-Appalaches et du Bas-Saint-Laurent, on prévoit une augmentation de la fréquence et de l'intensité des ÉME, dont les inondations et les vagues de chaleur. En réponse à ces prévisions, les intervenants du système de santé doivent se préparer afin d'intervenir efficacement auprès des communautés lorsque survient un ÉME afin de limiter les impacts sur la santé mentale. Pour cela, ils doivent être en mesure d'identifier les communautés où la population est la plus vulnérable aux effets des ÉME. L'objectif général de la recherche est donc de développer un indice géographique de la vulnérabilité psychosociale de la population face aux inondations et aux vagues de chaleur. Les objectifs spécifiques sont : (1) d'établir un portrait des populations vulnérables du point de vue des impacts des ÉME sur la santé mentale des populations exposées (2) d'élaborer un indice synthétique de la vulnérabilité psychosociale de la population qui permettra d'identifier géographiquement la distribution de cette vulnérabilité (3) de déployer une application web qui favorisera la diffusion et le partage de l'indice. Pour atteindre ces objectifs, une analyse en composantes principales a été réalisée, ce qui a permis de produire des indices synthétiques de vulnérabilité. Ces derniers ont ensuite été cartographiés, puis intégrés dans une application web. Les résultats montrent une plus grande vulnérabilité psychosociale dans les grands centres urbains, et ce autant pour les inondations que pour les vagues de chaleur. La vulnérabilité diminue ensuite en périphérie de ces centres et augmente dans les zones plus rurales. / According to climate projections from the IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), EWEs (extreme weather events) are set to become more frequent in the coming years. These events can lead to mental health problems and affect the psychosocial well-being of those exposed. In our study area, the Chaudière-Appalaches and Bas-Saint-Laurent sociosanitary regions, the frequency and intensity of EWEs, including floods and heat waves, are expected to increase. In light of these predictions, health and public safety professionals must be prepared to intervene effectively in communities when an EWE occurs, to limit the impact on mental health and psychosocial well-being. To do this, they need to be able to identify the communities where the population is most vulnerable to the effects of EWEs. The general aim of the research is therefore to develop a geographical index of the population's psychosocial vulnerability to floods and heat waves. The specific objectives are: (1) to establish a portrait of vulnerable populations and social inequalities in terms of the impacts of EWEs on the mental health and psychosocial well-being of exposed populations (2) to develop an index of the psychosocial vulnerability of the population that will make it possible to geographically identify the distribution of this vulnerability (3) to deploy a web application that will promote the dissemination and sharing of the index. To achieve these objectives, a principal component analysis was used to reduce the number of variables used in the psychosocial vulnerability index. The vulnerability indices and each variable used were then mapped and integrated into a web application using Experience Builder. The results show greater psychosocial vulnerability in major urban centres, for both floods and heat waves. Vulnerability then decreases on the outskirts of these centres and increases in more rural areas.