La coupe forestière s'est beaucoup intensifiée dans les dernières décennies dans la forêt boréale canadienne. L'environnement aquatique est directement affecté par les perturbations de l'environnement terrestre. Ainsi, les coupes forestières pourraient affecter l'ensemble du réseau trophique des écosystèmes lacustres et l'habitat d'alimentation de l'omble de fontaine (Salvelinus fontinalis), l'espèce sportive la plus pêchée au Québec. Cependant, il y a peu d'information traitant des effets de l'exploitation forestière sur les écosystèmes lacustres et leurs populations piscicoles. L'objectif général de ce projet était d'évaluer l'impact des coupes forestières sur le fonctionnement du réseau trophique de l'omble de fontaine dans des lacs de la forêt boréale. Les objectifs spécifiques poursuivis visaient à (1) réaliser une description isotopique de la structure du réseau trophique de l'omble de fontaine avant la coupe forestière ; (2) évaluer l'impact des coupes forestières sur la qualité de l'eau et sur la nature du carbone organique dissous et (3) évaluer l'impact des coupes forestières sur le réseau trophique lacustre et sur l'omble de fontaine basé sur l'analyse des signatures isotopiques du carbone et de l'azote. Pour atteindre ces objectifs, nous avons échantillonné huit lacs en forêt boréale, dans le bassin hydrographique de la Rivière Mistassibi-Est, à environ 215 km de Dolbeau-Mistassini. Les échantillons ont été collectés en juillet 2008, 2009 et 2010. Quatre lacs ont subi les effets de coupes forestières sur leur bassin versant à partir du second été d'échantillonnage (groupe coupé) et quatre autres lacs n'ont subi aucune perturbation lors de l'étude (groupe témoin). Les coupes forestières ont été menées selon la stratégie de la coupe avec protection de la régénération et des sols (CPRS). Tous les lacs ont été échantillonnés avant que ne débutent les coupes forestières (juillet 2008), puis ont été revisités après les coupes (juillet 2009 et 2010). La matière organique d'origine terrestre s'est avérée être la principale source de carbone des invertébrés benthiques dans tous les lacs échantillonnés. L'omble de fontaine dépendait principalement, quant à lui, des macroinvertébrés benthiques prédateurs pour son alimentation (objectif 1). Les activités de coupes forestières semblent avoir un impact à court terme (i.e., une année après la perturbation) sur les concentrations en carbone organique dissous et en phosphore total (objectif 2). Il apparaît cependant que cet impact est atténué deux ans après la perturbation, ce qui suggère que le système lacustre est résilient et donc en mesure de retourner au stade initial. Les activités de coupes forestières n'ont pas affecté la nature du carbone organique retrouvé dans les lacs. Ce carbone est essentiellement d'origine allochtone dans tous les lacs (objectif 2). La principale source de carbone pour les consommateurs benthiques primaires est la matière organique d'origine allochtone (feuilles) autant dans les lacs témoins que les lacs coupés (objectif 3). L'omble de fontaine s'alimente principalement des invertébrés benthiques prédateurs dans les lacs témoins. Cependant, dans les lacs coupés un an après la perturbation, l'omble de fontaine semble s'alimenter principalement du zooplancton plutôt que du zoobenthos. Et deux années après la coupe, l'omble de fontaine retourne à un mode d'alimentation rencontré avant la coupe (objectif 3). Ceci ne fait que confirmer que les lacs étudiés ont une certaine résilience, étant donné que deux années après la coupe, ils sont capables de retourner au même stade qu'avant la perturbation. Ce projet de recherche a contribué à mieux comprendre les interactions de l'omble de fontaine avec les activités sur les bassins versants des lacs qui l'hébergent. Plusieurs résultats de recherche restent à être approfondis. Cependant, deux résultats peuvent contribuer à une meilleure gestion de l'omble de fontaine : (1) les écosystèmes lacustres en forêt boréale, et plus particulièrement l'omble de fontaine, dépendent indirectement de la matière organique produite par les écosystèmes forestiers riverains et (2) il existe une résilience des systèmes lacustres étudiés puisqu'ils retournent à leur état initial deux années après la coupe. Ce projet de recherche a favorisé une approche intégrée des écosystèmes terrestres et aquatiques en regard des coupes forestières en forêt boréale, une approche souvent occultée dans les études centrées sur un seul type d'écosystème. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Coupes forestières, réseau trophique, lac, forêt boréale, omble de fontaine, matière organique, isotopes stables

La période d’abattage est complexe car elle se compose d’une succession de situations associées à une multitude de facteurs de stress. L’animal est généralement privé d’alimentation et est ensuite confronté à un environnement changeant et contraignant qui demande en permanence des adaptations comportementales et physiologiques affectant son état émotionnel. Les objectifs de cette thèse sont (i) de mieux comprendre l’origine des réactions des bovins au cours de la période d’abattage, et (ii) d’évaluer leur stress d’un point de vue comportemental et physiologique à l’aide d’études menées à la fois en abattoir industriel et dans des conditions expérimentales.Nos travaux sur le terrain mettent en évidence la nécessité de tenir compte de toutes les procédures d’abattage, y compris les plus courtes, ainsi que des contraintes organisationnelles des abattoirs car elles influencent l’état de stress des bovins. Pendant la période d’élevage, la caractérisation des bovins selon leur réactivité émotionnelle,qui dépend en partie de leur expérience antérieure et de leur race, permet d’identifier les animaux susceptibles de réagir plus fortement aux procédures d’abattage. Elle permet également de déterminer les facteurs de stress prépondérants associés à ces procédures. Ainsi, la nouveauté et la séparation sociale expliquent en partie les réactions de stress à l’abattage chez les vaches. Chez les taurillons, les réactions de stress à l’abattage sont liées à leur réactivité cardiaque à la soudaineté et à l’Homme. De plus, les bovins réagissent plus fortement à différents facteurs de stress lorsqu’ils sont privés de nourriture. L’état physiologique des bovins influence donc leurs réactions de stress à l’abattage, probablement en modulant leur perception de la situation. Afin de réduire le niveau de stress des bovins pendant la période d’abattage, nos travaux montrent qu’il est possible d’agir sur l’environnement en limitant les sources de stress directes et indirectes. Il est également possible d’agir au niveau de l’animal par le biais de son expérience antérieure et de sa génétique. / The slaughter period is complex as it consists of a series of situations during which the animal is confronted with various stress-inducing factors. The animal is often food deprived and subjected to a changing and demanding environment that it needs constantly to adapt to in behavioural and physiological terms and which may affect the emotional status of the animal. The present thesis aimed to (i) better understand causes underlying the reactions of cattle during the slaughter period and (ii) evaluate their stress status using behavioural and physiological measurements, in studies conducted in industrial and experimental conditions.Results show that all slaughter procedures, even short-lasting, as well as organisational constraints of the abattoir, should be taken into account as they may all influence cattle stress status. During rearing, characterising the cattle according to their emotional reactivity, which depends partly on prior experience and genetic background, allows identifying animals that are likely to react relatively strongly to the slaughter procedures. It allows also identifying the main factors associated with slaughter procedures that may cause stress. Thus, novelty and social separation explain part of the slaughter stress reactions in cows. In young bulls, stress reactions at slaughter are related to their cardiac reactivity to suddenness and to human. Additionally, cattle reacted more strongly to different stressful situations when they are food-deprived. This suggests that in cattle, physiological status may influence stress reactions slaughter, possibly by modulating their perception of the situation. In order to reduce stress levels during the slaughter period in cattle, it is possible to improve aspects of the environment by avoiding direct and indirect stress-inducing factors. It is also possible to take action at the animal level by modifying its prior experience or genetic background.

Ce doctorat est consacré à la modélisation de l’abattage humide comme procédé d’assainissement de l’air. Les situations d’abattage humide étudiées concernent des particules d’aérosol de diamètre aérodynamique variant entre 1 nm et 100 µm capturées dans l’air par des gouttes d’eau de diamètre compris entre 80 µm et 600 µm (nombre de Reynolds de goutte dans la gamme [1 ; 100]). La modélisation de l’assainissement de l’air par abattage humide nécessite deux phases complémentaires. La première étape consiste à définir un noyau de capture calculant le débit d’aérosols capturés par une goutte dans une situation qui peut être complexe de par la grande variété de collectes différentes (brownienne, phorétique, électrostatique et inertielle). La deuxième étape repose sur la définition d’une approche de simulation numérique des phénomènes prenant place dans l’abattage humide. À cet effet, l’approche de simulation de l’abattage humide proposée comporte une modélisation RANS pour simuler l’écoulement de l’air, une approche lagrangienne donnant la trajectoire des gouttes d’eau et une méthode eulérienne permettant de suivre l’évolution du champ de concentration en particules d’aérosol. Ainsi, la capture de particules d’aérosol par des gouttes d’eau est modélisée via l’implémentation du noyau de capture précédemment défini dans un terme puits au sein du modèle Diffusion-Inertia de Zaichik et al., (2004) / This PhD-Thesis is dedicated to the numerical modeling of aerosol particles scavenging by drops. Investigated situations are about aerosol particles of aerodynamic diameter ranging from 1 nm to 100 µm captured in the air by water drops of diameter varying between 80 µm and 600 µm, with corresponding droplet Reynolds number ranging between 1 and 100. This air depollution modeling is achieved in two steps. The first step consists in obtaining a scavenging kernel predicting the flow rate of aerosol particles captured by a drop in a situation where several collection mechanisms may take place (Brownian, phoretic, electrostatic and inertial scavenging). The aim of the second step is to propose a numerical simulation modeling the scavenging phenomenon. To do so, the scavenging simulation includes a RANS modeling for the air flow, a Lagrangian approach for the drops and an Eulerian approach for the aerosol particles. Thus, aerosol scavenging by drops is modeled by implementing the collection kernel defined previously into a sink term in the Diffusion-Inertia model of Zaichik et al., (2004)