Les conséquences environnementales liées à l'eutrophisation des eaux de surface provoquée par les pertes excessives en phosphore (P) des sols soumis à des fertilisations intensives, ont accru l'intérêt porté au développement des indicateurs agroenvironnementaux permettant le diagnostic de l'état actuel de la fertilité et la saturation du sol en P. Dans cette étude, notre objectif consiste à élaborer des modèles de prédiction de l'évolution de ces indicateurs dans les sols organiques et minéraux ainsi que leur capacité à retenir et à désorber le P de l'engrais. Ainsi, 25 sols minéraux et 25 sols organiques représentatifs du Québec ont fait l'objet de deux études d'équilibre : à court terme (48 heures) et à long terme (365 jours) avec cinq doses croissantes de P [0 - 120 mg P kg⁻¹] en 2 répétitions. Les résultats ont révélé: 1. Des taux d'accroissement (TAC) de l'ISP₁ (ISP₁= [P*100/Al]M₋₃) et l'ISP₂ (ISP₂= [P*100/(A1 + Fe)]M₋₃) des sols minéraux estimés à partir d'une caractérisation routinière en P et A1 extraits au moyen de la solution Mehlich-3. Quant à l'ISP₃ (ISP₃ = [P*100/(A1 + 5*Fe)]M₋₃) dans les sols organiques, la valeur de TAC est prédictible, connaissant les teneurs en P, Al et Fe Mehlich-3. 2. Deux valeurs critiques de saturation en sols minéraux de 75% de taux de rétention à court terme (48 heures) et de 10% du taux de désorption à court terme (Tdc.t) et deux autres valeurs critiques en sols organiques de 45% de taux de rétention à long terme (365 jours) et de 12% de taux de désorption à long terme (Tdl.t). 3. Des équations statistiquement significatives de prédiction des pourcentages de rétention ou de désorption du P de l'engrais ajouté en fonction des propriétés analytiques des sols organiques et minéraux.

Le métabolisme microbien du dimethylsulfoniopropionate (DMSP), précurseur du gaz climatiquement actif diméthylsulfure (DMS), a été caractérisé dans l‟Arctique canadien en septembre 2008 à l‟aide du traceur 35S-DMSP et de la méthode MAR-CARD-FISH. Le DMSP contribuait en moyenne à 7 et 51% des besoins bactériens en carbone et en soufre, respectivement. Entre 40 et 65% de la communauté bactérienne assimilait le DMSP, avec une forte contribution des groupes Gammaproteobacteria et Alphaproteobacteria (autre que Roseobacter). Les différents assemblages bactériens étaient associés à deux masses d‟eau de surface : celle de l‟Arctique (AS) et celle de la Baie de Baffin (BBS), plus chaude et plus salée. Dans BBS, qui contenait plus de bactéries, la prise de DMSP était plus élevée que dans AS. Ces résultats montrent que les altérations des masses d‟eau anticipées par les modèles climatiques actuels pourraient se répercuter sur la dynamique du DMS(P) et le flux résultant de DMS vers l‟atmosphère. / The bacterial metabolism of dimethylsulfoniopropionate (DMSP), the precursor of the climate-active gas dimethylsulfide (DMS), was characterized in Arctic waters in September 2008, using the radioisotopic tracer 35S-DMSP and the MAR-CARD-FISH method. DMSP contributed on average 7 and 51% of the bacterial requirements in carbon and sulfur, respectively. Between 40 and 65% of the bacterial community assimilated DMSP, with a stronger contribution from the groups Gammaproteobacteria and Alphaproteobacteria (other than Roseobacter). The different bacterial assemblages were associated with two surface water masses: the Arctic Surface (AS) water, and the warmer and saltier Baffin Bay Surface (BBS) water. In BBS, which showed a higher bacterial abundance, the DMSP uptake was higher than in AS. Those results show that the alteration of water mass characteristics anticipated by current climate models could affect the DMS(P) dynamics and the resulting DMS flux to the atmosphere.

La présence des bancs d'emprunts, utilisés comme sablières et gravières lors de la construction de routes dans la forêt boréale, est problématique. Les facteurs influençant la colonisation naturelle des plantes dans ces milieux ont d'abord été étudiés. Les résultats indiquent que la physicochimie et l'humidité du sol ont la plus grande influence. De plus, les bryophytes et les lichens sont les principaux colonisateurs primaires des bancs d'emprunt. Nous avons donc émis l'hypothèse que l'introduction de ces plantes invasculaires pourrait accélérer la végétalisation des bancs d'emprunt. Trois expériences de restauration à l'aide de bryophytes et de lichens ont été mises en place. Les résultats de ces expériences montrent que l'établissement des bryophytes et des lichens à partir de fragments est possible en une saison de croissance. L'ajout d'un paillis de paille a eu un effet négatif sur leur établissement.

Cette étude visait à évaluer le potentiel de différentes stratégies d'aménagement forestier à réduire les émissions de CO₂ vers l'atmosphère. Une étude de cas a été réalisée au Québec, à la Forêt Montmorency, une sapinière boréale de l'est du Canada. Différents scénarios avec des variations dans les volumes récoltés ainsi que dans l'utilisation de la coupe partielle et de la plantation ont été modélisés afin d'évaluer les flux de carbone de l'écosystème forestier et des produits du bois récoltés (système Forêt-Produits). Nos résultats ont montré qu'à court (10 à 20 ans) et moyen terme (20 à 50 ans), une réduction des niveaux de récolte permet d'augmenter de manière importante le puits de carbone en forêt. La coupe partielle et la plantation sont des pratiques permettant d'augmenter la séquestration de carbone en forêt et réduire les émissions de CO₂ vers l'atmosphère. À long terme (plus de 50 ans), les stratégies de conservation de la forêt entrainent une séquestration moindre en forêt en raison d'une productivité forestière moindre. Les importantes émissions de gaz à effet de serre (GES) associées aux produits du bois suggèrent qu'une réduction des niveaux de récolte est souhaitable bien que cela peut réduire la séquestration à long terme en forêt. Les analyses de sensibilité ont montré qu'améliorer l'efficacité des scieries doit être une priorité; augmenter la proportion de produits du bois à longue durée de vie peut fortement réduire les émissions de GES. Ces analyses ont aussi révélé que les distances de transport entre la forêt et les usines de transformation ont un impact marginal sur les émissions totales du système Forêt-Produits. Notre étude souligne que les caractéristiques actuelles de la forêt ont un impact important sur les résultats. La poursuite de ce projet sur des forêts matures et avec l'inclusion des perturbations naturelles pourrait augmenter l'applicabilité des résultats à la forêt boréale du Québec. Les étapes suivantes devraient aussi inclure une analyse financière des différentes actions testées afin de fournir des estimations de coût d'atténuation par tonne de CO₂ évitée.

À l'heure où la communauté scientifique prend conscience de l'étendue des dommages des crimes contre l'environnement, qui dépasse les atteintes des crimes traditionnels, la présente étude aspire à aborder les nombreuses critiques qui ont été produites quant à l'absence de réelle volonté du législateur canadien en matière de protection de l'environnement (Paquerot, 2016). Pour y arriver, ce projet propose d'analyser des débats parlementaires portant sur des projets de lois du domaine de l'environnement ayant été déposés au Parlement canadien depuis la signature de l'Accord de Paris. Le but étant d'identifier les éléments de ces lois ayant aménagés afin de protéger les intérêts économiques et politiques en jeu. Les résultats proposent que, dans les cas d'atteintes à l'environnement, l'État échoue à enrayer les conduites déviantes du secteur privé en raison d'intérêts politiques et économiques partagés avec ce dernier. Ces observations sont discutées à la lumière de la théorie du crime étatico-corporatif. Cet ancrage théorique suggère que non seulement l'État n'empêche pas la dégradation de l'environnement, mais que celui-ci agit à titre de facilitateur et d'initiateur. / The scientific community is more and more aware of the extent and the severity of the damage caused by crimes against the environment, which exceeds the damage of traditional crimes. Therefore, this study aspires to address the many criticisms that have been made about the lack of real will of the Canadian legislator in terms of environmental protection (Paquerot, 2016). This project proposes to analyze parliamentary debates on bills in the field of environment that have been tabled at the Canadian Parliament since the signing of the Paris Agreement. The aim is to identify the elements of these laws that have been developed to protect the economic and political interests at stake. The results suggest that, in cases of environmental damage, the state fails to curb deviant behavior of the corporate sector because of their shared political and economic interests. These observations are discussed in the light of the state-corporate crime theory. This theoretical approach suggests that not only does the Canadian state not prevent environmental degradation, but it also acts as a facilitator.

Le diméthylsulfure (DMS) est le principal gaz biogénique sulfuré émis de l'océan vers l'atmosphère. TI peut exercer un effet refroidissant sur le climat en formant des aérosols sulfatés et en intensifiant l'albédo des nuages de basses altitudes, diminuant la quantité d'énergie radiative atteignant la surface de la Terre. Bien que le DMS puisse être produit directement par certaines espèces phytoplanctoniques, il provient principalement des bactéries hétérotrophes via la dégradation de son précurseur, le diméthylsulfoniopropionate (DMSP). Le DMSP est synthétisé par le phytoplancton en différentes concentrations selon les conditions environnementales, incluant la disponibilité du fer. La présente étude porte sur la dynamique microbienne du DMSP dans le Pacifique nord-est le long d'un gradient naturel en fer. Mes résultats montrent qu'une plus grande disponibilité en fer dans cette région océanique limitée en fer favorise la croissance des espèces productrices de DMSP et augmente le taux de conversion bactérien de DMSP en DMS. Ensemble, ces résultats indiquent que les apports en fer peuvent avoir un effet refroidissant sur le climat dans le Pacifique nord-est.

L'industrie mondiale de la construction représente près de 40 % des émissions annuelles de gaz à effet de serre, contribuant de manière significative à l'empreinte carbone de la planète et exerçant un impact indéniable sur les changements climatiques. Pour remédier à cette problématique, l'une des stratégies préconisées consiste à accroître l'utilisation du bois dans la construction des bâtiments. En tant que ressource renouvelable, le bois, exploité de manière durable au Québec, offre la possibilité de capturer temporairement du carbone dans les structures. Cet accroissement de l'utilisation du bois est possible grâce à une technologie innovante : le bois lamellé-croisé. Cette technologie est associée à deux avantages majeurs : une efficacité énergétique accrue et une réduction notable des déchets de chantiers. Cependant, les adhésifs utilisés dans la fabrication des panneaux de bois lamellé-croisé sont des adhésifs synthétiques qui, bien qu'efficaces pour les structures en bois, reposent largement sur l'utilisation de matériaux d'origine fossile, notamment le formaldéhyde, une substance classée comme cancérogène pour l'homme et les animaux par l'Organisation mondiale de la santé. Depuis 2021, des réglementations plus strictes ont été mises en place grâce au "Règlement sur les émissions de formaldéhyde provenant des produits de bois composite", en vertu de la Loi canadienne sur la protection de l'environnement. De plus, la nature non fusible et non recyclable des adhésifs pétrochimiques a un impact significatif sur la fin de vie du bois lamellé-croisé. Par conséquent, il devient impératif de développer des adhésifs biosourcés destinés à la construction en bois. Ce projet vise à résoudre ces problématiques en développant des adhésifs biosourcés adaptés aux produits d'ingénierie en bois, notamment le bois lamellé-croisé, afin d'améliorer leur empreinte environnementale. La stratégie choisie se concentre sur le développement d'adhésifs polyuréthane, composés d'un isocyanate et d'un polyol. Ces adhésifs, exempts de formaldéhyde, confèrent une durabilité exceptionnelle aux panneaux de bois par rapport aux adhésifs synthétiques, mais ils sont souvent préparés à partir de matières premières pétrosourcées. Dans le cadre de ce projet, différentes stratégies ont été élaborées et étudiées pour réduire la dépendance des adhésifs aux composés pétrosourcés tout en préservant les propriétés des adhésifs structurels. À cette fin, les protéines, en tant que macromolécules biologiques, ont été sélectionnées. Abondantes, non toxiques et renouvelables, les protéines sont également capables d'améliorer l'adhérence des adhésifs au bois. Dans la première phase de ce projet, des protéines ont été extraites de coproduits industriels québécois et intégrées à la formulation d'adhésifs polyuréthanes en remplacement du polyol, à différents taux de substitution. L'incorporation de protéines dans les formulations d'adhésifs polyuréthanes s'est avérée bénéfique pour les propriétés mécaniques des divers adhésifs. Ensuite, une substitution partielle de l'isocyanate par un isocyanate partiellement biosourcé a été réalisée, et cela en plus de la substitution du polyol. Cette étape s'est révélée critique pour les performances mécaniques, les impactant significativement, et a démontré l'importance de la structure de l'isocyanate. Enfin, une substitution majeure du polyol a été effectuée avec des protéines laitières. Cette démarche a conduit à la création d'un adhésif biosourcé, conformément à la certification BioPreferred® du ministère de l'Agriculture des États-Unis, qui présente une résistance mécanique améliorée et une meilleure résistance à la délamination par rapport à son homologue pétrochimique. De plus, cet adhésif biosourcé a démontré une capacité de biodégradation, contribuant ainsi à potentiellement améliorer le cycle de vie du bois lamellé-croisé. / The global construction industry accounts for almost 40% of annual greenhouse gas emissions, making a significant contribution to the planet's carbon footprint and exerting an undeniable impact on climate change. One of the recommended strategies for tackling this problem is to increase the use of wood in building construction. As a renewable resource, sustainably harvested wood in Quebec offers the possibility of temporarily capturing carbon in structures. This increase in the use of wood is made possible by an innovative technology: cross-laminated timber. This technology is associated with two major advantages: increased energy efficiency and a significant reduction in construction site waste. However, the adhesives used in the manufacture of cross-laminated wood panels are synthetic adhesives which, while effective for wood structures, rely heavily on the use of materials of fossil origin, including formaldehyde, a substance classified as a human and animal carcinogen by the World Health Organization. Since 2021, stricter regulations have been put in place thanks to the "Formaldehyde Emissions from Composite Wood Products Regulations" under the Canadian Environmental Protection Act. In addition, the non-fusible, non-recyclable nature of petrochemical adhesives has a significant impact on the end-of-life of cross-laminated timber. It is, therefore, imperative to develop bio-based adhesives for wood construction. This project aims to address these issues by developing biobased adhesives adapted to engineered wood products, particularly cross-laminated timber, to improve their environmental footprint. The chosen strategy focuses on the development of polyurethane adhesives, composed of an isocyanate and a polyol. These formaldehyde-free adhesives give wood panels exceptional durability compared with synthetic adhesives, but they are often prepared from petroleum-based raw materials. In this project, different strategies were developed and investigated to reduce the dependence of adhesives on petroleum-based compounds, while preserving the properties of structural adhesives. To this end, proteins, as biological macromolecules, were selected. Abundant, no toxic, and renewable, proteins are also capable of improving the adhesion of adhesives to wood. In the first phase of this project, proteins were extracted from Quebec industrial co-products and incorporated into polyurethane adhesive formulations to replace polyol, at different substitution rates. The incorporation of proteins into polyurethane adhesive formulations proved beneficial for the mechanical properties of the various adhesives. Next, a partial substitution of the isocyanate by a partially biobased isocyanate was carried out, in addition to the substitution of the polyol. This step proved critical for mechanical performance, significantly impacting it, and demonstrated the importance of isocyanate structure. Finally, a major polyol substitution was carried out with dairy proteins. This led to the creation of a biobased adhesive, in compliance with the US Department of Agriculture's BioPreferred® certification, with improved mechanical strength and better delamination resistance than its petrochemical counterpart. In addition, this biobased adhesive has been shown to biodegrade, which could help improve the life cycle of cross-laminated timber.

L’efficacité de la biofiltration pour le traitement du lisier de porc motive la poursuite des recherches pour l’optimisation des conditions d’opération qui, selon les modalités usuelles, peuvent entraîner la production de gaz à effet de serre (GES) dont le protoxyde d’azote (N₂O) et le méthane (CH₄). Alors que la production de N₂O est amplement documentée, des expérimentations supplémentaires sont nécessaires pour caractériser la production de CH₄. À cet effet, certains aspects de la configuration du biofiltre à milieu organique (aération, milieux filtrants) ont été modifiés afin d’en vérifier l’impact sur la production de CH₄ et la performance épuratoire. Les conditions expérimentales ont impliqué un suivi de 391 jours de trois biofiltres pilotes (1,2 m x 0,13 m²) ayant des milieux filtrants différents. Ils ont été soumis, en alternance, à une aération continue et intermittente. Les charges appliquées en carbone (DCO) et en azote (N-NH₄⁺) sur chaque prototype ont été respectivement de 0,15 et 0,03 kg.m⁻².j⁻¹. Le débit d’air, appliqué à contre-courant, a été de 2,3 m³.m⁻².h⁻¹. L’effluent gazeux a été suivi deux (2) fois par semaine (N₂O, CH₄ et débits gazeux) tandis que les affluents et effluents liquides ont été analysés deux (2) fois par mois (pH, alcalinité, DCO, NTK et NO₃⁻). Les résultats des analyses liquides montrent une bonne efficacité d’épuration pour l’enlèvement de la DCO (92 %) et du NTK (99 %) pour les conditions d’opération testées. Quant à la production de CH₄, elle a varié entre les biofiltres, lesquels ont présenté des propriétés mécaniques différentes (compaction, pertes de charge). Les principaux facteurs susceptibles d’avoir affecté la production de CH₄ sont le pH, les fortes charges en carbone et en azote appliquées en tête de colonne, ainsi que la présence d’eau et de substances inhibitrices. Une interaction entre les composés impliqués dans les réactions de dénitrification (N₂O, NO₂, NO₃) et les bactéries méthanogènes semble également avoir influencé les dégagements de CH₄ observés. Par ailleurs, l’effet de l’aération sur l’émission de CH₄ n’a été observé que pour le biofiltre 1, les émissions étant supérieures sous aération continue par rapport à l’aération intermittente (800 versus 120 g C-CH₄/m³ de lisier traité). De plus, l’efficacité du processus de biofiltration, tant pour le traitement des lisiers que pour le traitement de l’air (des odeurs et des gaz), a conduit la recherche jusqu’à la mise en route d’essais laboratoires complémentaires portant sur l’utilisation de la biofiltration comme moyen de mitigation du CH4 impliqué dans la production porcine. Les capacités d’élimination en CH₄ pour deux types de milieux filtrants (organique et inorganique) ont été comparées dans ces expérimentations. Les résultats montrent que, dans la mesure où l’apport en nitrate (NO₃) est suffisant, des efficacités pouvant atteindre 90% et 80% d’élimination du CH₄ sont observées pour le biofiltre organique et inorganique respectivement. Par ailleurs, les caractéristiques du milieu filtrant inorganique ont rendu difficile le maintien des nitrates à l’intérieur du biofiltre, résultant à une grande variabilité des performances pour ce biofiltre.

Objectifs : Le but de l’étude était d’estimer l’influence des saisons de l’année sur la concentration de plomb dans l’eau de robinet et sur la plombémie (PbS) des enfants de 1 à 5 ans (1), de déterminer l’association entre l’exposition cumulée au plomb de l’eau et la PbS (2), et d’évaluer si l’âge, le sexe, la race de l’enfant, la consommation de fer, de calcium, modifient l’association entre l’exposition cumulée au plomb de l’eau et la PbS. Méthodes : Une revue systématique des études prospectives a permis d’estimer l’amplitude des variations saisonnières de la PbS. Une étude à devis transversal, avec une composante longitudinale a été conduite à Montréal, incluant les enfants âgés de 1 à 5 ans. Les données sociodémographiques et les habitudes alimentaires ont été recueillies à l’aide d’un questionnaire. Les modèles linéaires ont permis d’estimer l’influence des saisons de l’année sur les concentrations de plomb dans l’eau de robinet, de déterminer l’association entre la PbE et la PbS, et d’évaluer l’effet modifiant des facteurs sociodémographiques et nutritionnels. Le modèle d’exposition et d’absorption biocinétique intégré (IEUBK) a permis d’évaluer l’impact prédit des variations saisonnières des concentrations de plomb dans l’eau de robinet sur la PbS. Résultats : De la revue systématique de la littérature, il semble ressortir que l’augmentation de la PbS durant les mois chauds semble être inversement associée à la PbS observée durant les mois froids. Dans la région de Montréal (Canada), la concentration de plomb dans l’eau de robinet varie significativement avec les saisons. L’augmentation observée de l’hiver à l’été est d’environ 6 µg/L, voire 10 µg/L dans l’eau ayant stagné au moins 30 minutes dans les conduits. La proportion d’enfants censés excéder le seuil de PbS 5 µg/dL suite à une telle augmentation est d’au moins 12%. Par ailleurs, après 150 jours d’exposition à une concentration de plomb dans l’eau de robinet de 0,20 µg/L et plus, la PbS augmente d’au moins 19%. L’association entre la concentration de plomb dans l’eau de robinet et la PbS est plus forte chez les enfants ayant une ingestion inadéquate en fer, le sexe masculin et moins de 3 ans. Conclusion : L’association entre la concentration de plomb dans l’eau de robinet et la PbS est positive et statistiquement significative. Le fait de laisser couler l’eau 5 minutes avant consommation permettrait de réduire d’environ 40% la proportion des enfants censés avoir une PbS ≥ 5 µg/L pendant les mois chauds. L’effet conjoint de PbE et d’une consommation inadéquate de fer (idem pour le sexe masculin et le fait d’avoir moins de 3 ans) est plus fort que ce qui serait attendu sous l’hypothèse d’additivité. / Objectives: This study aimed to estimate the influence of seasonality on water lead levels (WLL) and blood lead concentrations (PbS) in children aged 1 to 5 years (1), to assess the relationship between cumulative water lead exposure and PbS (2) and to assess whether children’s age, gender, and race, iron and calcium intake modify the association between cumulative exposure to water lead and PbS (3). Methods: A systematic review of prospective studies was made in order to estimate the magnitude of the seasonal changes in PbS. A cross-sectional study including a follow-up component was conducted in the Montreal area. Sociodemographic data and eating habits were collected using a questionnaire. We used linear models to determine the magnitude of seasonal changes in water lead concentrations, to estimate the association between cumulative water lead exposure and children’s PbS, and to evaluate the modifying effect of sociodemographic and nutritional factors. The integrated exposure uptake biokinetic model (IEUBK) was used to assess the impact of seasonal changes in WLL on PBS. Results: From the systematic literature review, the increase in children’s PbS during the warmer months tends to be inversely associated with PbS during the cold months. In the Montreal area (Canada), WLLs showed marked seasonal variations. We observed a colder-to-warmer increase of about 6 µg/L and 10 µg/L in flushed water and after a stagnation of 30 minutes, respectively. The proportion of children exceeding the PbS of 5 µg/dL due to this increase is at least of 12%. Furthermore, after 150 days of exposure at 0.20 µg of Pb/L and above, the PbS is expected to increase by at least 19%. Separate analyses showed a positive synergism between water lead exposure and three factors (being aged below 3 years, being a boys and having inadequate daily intake of iron). Conclusion: The association between WLL and PbS is positive and statistically significant. During warmer months, flushing the water for at least 5 minutes before consumption would reduce the proportion of children with PbS ≥ 5 µg/dL by about 40%. The joint effect of WLL and inadequate iron intake (same for being a boy and being aged below 3 years) is stronger than what would be expected in case of additivity.

Dans le cadre de cette recherche, nous avons tracé un portrait de la citoyenneté environnementale d'une vingtaine d'élèves du primaire et du secondaire. Nous avons également dégagé l'impact de deux programmes d'ERE (j'Adopte un cours d'eau et Rivière du Nord) sur l'évolution de cette citoyenneté. Nous avons identifié un impact significatif sur deux des cinq composantes de la citoyenneté environnementale. On peut affirmer que les deux programmes étudiés contribuent à amplifier un lien affectif (sensibilité environnementale) qu'entretient l'enfant avec la nature en facilitant l'acquisition de connaissances du milieu naturel qui est, dans notre cas, la rivière. Par contre, nous ne pouvons conclure qu'il y a eu un impact sur le sentiment de pouvoir agir, les habiletés de participation démocratique ou le jugement critique des élèves. Nos constatations ne sont pas généralisables, dans la mesure où notre recherche de type descriptive possède un petit échantillon, mais nous permet tout de même de conclure qu'il y a un intérêt certain à poursuivre les recherches en ce sens.Dans le contexte québécois de la réforme en éducation et de la préoccupation grandissante pour les problèmes environnementaux, il est nécessaire de se pencher sur les effets de tels programmes d'ERE sur les apprentissages des élèves ainsi que l'évolution de leur citoyenneté.