Les variations ioniques entrent en jeu dans presque tous les processus métaboliques cellulaires et bactériens. Par le fait même, leur dysfonctionnement induit une modification des concentrations attendues et provoque des maladies graves à même la solution physiologique ou le tissu biologique affecté. Parmi ces différents facteurs, le pH est un paramètre-clé régissant plusieurs activités comme la capacité enzymatique, la conformation tridimensionnelle des protéines et l’activation de certains transporteurs membranaires. Lors de ces travaux de doctorat, des nanoparticules fluorescentes sensibles au pH ont été développées et appliquées sous la forme d’un substrat lamellaire implantable directement dans l’environnement de culture de cellules. Ce nouvel outil analytique adapté pour la recherche biomédicale in vitro offre donc la possibilité de visualiser le pH en microscopie de façon quantitative avec une résolution spatiale (~1 μm) et temporelle (<300 ms). Pour ce faire, les nano-capteurs ont été optimisés dans le cadre d’une étude paramétrique structurale. Ces nanoparticules comportent un coeur métallique offrant une activité plasmonique qui permet d’exalter la fluorescence de chromophores incorporés dans une coquille de silice. La taille, la distance d’espacement, et le degré de recouvrement entre la bande plasmonique et le spectre d’excitation/émission de différents fluorophores ont donc été ajustés afin de rentabiliser la portée de l’effet amplificateur de ces architectures concentriques. Comme la chimie d’encapsulation des molécules sensibles est généralisable pour un grand nombre de précurseurs silanes, une démonstration a été faite pour un concept de nanoparticules multicouches permettant simultanément la détection multiélémentaire de la concentration en protons et en ions halogénure (Cl-, Br-, I-), et aussi la correction de ces signaux par rapport à une référence interne. La normalisation ratiométrique permet de compenser pour les fluctuations et erreurs expérimentales issues notamment de la concentration des capteurs, du photoblanchiment et de l’intensité de la source en fonction du temps. Finalement, cette stratégie a été appliquée dans une étude spectroscopique utilisant la fluorescéine dans des nanoparticules coeur-coquille en tant que rapporteur ratiométrique pour la mesure quantitative du pH dans des cultures cellulaires. Pour ce faire, les nano-architectures ont été fonctionnalisées, puis confinées en surface d’un substrat de silice par voie de couplage clic complémentaire. Ces lamelles de microscopie à valeur ajoutée offrent donc une surface adaptée pour la culture de cellules excitables comme les fibroblastes cardiaques et les neurones, mais aussi pour la croissance bactérienne de biofilms et l’analyse multiphase en microfluidique. / Ionic gradient changes are essential in almost every cellular and bacterial metabolic processes. Therefore, any malfunction that perturbs these ion concentrations can induce major illnesses in the affected physiological solution or biological tissue. Amongst all the chemical species influenced by cell metabolism, protons are key to many events; enzyme activity, protein structural changes, and activation of membrane transporters. In this doctoral thesis, pH-sensitive fluorescent nanoparticles were developed and grafted on planar substrates in order to probe the culture medium of different cells in vitro. These innovative analytical tools for biomedical research offer the possibility to image quantitative pH values in microscopy with both spatial (~1 μm) and temporal resolutions (<300 ms). As such, the sensors were optimized in a structural parametric study with regards to the nanoarchitecture design. These particles comprise a metallic core with plasmonic properties to enhance the fluorescence of molecules incorporated into a porous silica shell. The core size, the spacing layer thickness, the spectral overlap between the plasmon and the fluorescence excitation/emission bands, and the sensitive moieties were carefully chosen to take advantage of the plasmonic range of enhancement in concentric architectures. Since the covalent encapsulation of molecules is highly adaptable for many silanized fluorophores, core-multishell architectures were synthesized as a proof of concept which allows simultaneous measurements of pH and halides (Cl-, Br-, I-), and signal normalization with an internal reference onto the same nanoparticle. The ratiometric correction compensates for fluctuations in light intensity and experimental errors with sensor concentration, photobleaching and environmental effects as a function of time. Finally, this analytical strategy was applied in a spectroscopic study of fluorescein-doped nanoparticles as quantitative pH-sensitive markers implemented in biological cell cultures. Particularly, the core-shell nanoarchitectures were functionalized with a silane component and immobilized at the surface of a silica substrate by way of complementary click coupling. These improved microscope coverslips were evaluated as a fluorescent sensing surface for the culture of adhesive excitable cells – e.g. cardiac fibroblasts and neurons, but also for the growth of bacterial biofilms and the study of multiphase interfaces in microfluidic devices.

Le Positionnement Relatif Temporel (ou TRP : Time Relative Positioning, en anglais) est une technique GNSS qui permet de mesurer un déplacement (et non pas une position) avec un seul récepteur en utilisant les différences de mesures de phase entre deux époques. Le but de ce projet de recherche est d’adapter le positionnement TRP pour l’auscultation topographique et pour la mesure des vagues, afin de détecter des déplacements, sur un court intervalle de temps, avec une précision meilleure que 1 cm en horizontal et 2 cm en vertical. Afin d’y parvenir, les algorithmes et le logiciel TRP du Département des sciences géomatiques ont été adaptés pour le traitement des données GNSS à un taux d’échantillonnage élevé (10 Hz) et en utilisant exclusivement les éphémérides transmises qui sont disponibles en temps réel. Les résultats obtenus ont été comparés à ceux de la solution PPK (cinématique relatif en post-traitement) et des solutions de comparaison provenant d’autres sources (graduations, mesures de jauges, …). Les écarts-types obtenus des différences entre la solution TRP et les solutions de comparaison varient entre 0.3 et 0.5 cm en horizontal, et entre 0.5 et 3.1 cm en vertical en utilisant seulement les mesures de phase sur L1 de la constellation GPS. Grâce à l’intégration des observations GLONASS, une amélioration à la précision verticale de plus de 30%, sur des sites obstrués, a permis d’atteindre une précision de 2.1 cm. / Time Relative Positioning (TRP) is a GNSS method that uses phase difference observations between two epochs from a single receiver to determine receiver displacement (or position change). The aim of this research project is to adapt the TRP method for structural health monitoring and wave measurements in order to detect displacements, over short time interval, with an accuracy better than 1 cm for the horizontal and 2 cm for the vertical components. The algorithms and TRP software developed at the Department of Geomatics Sciences at Laval University have been adapted to process GNSS data at high rate of 10 Hz using exclusively broadcast ephemeris that are available in real-time. TRP results were compared to the corresponding Post-Processed Kinematic (PPK) and other control solutions (graduations, gauge measurements, …). Using only GPS L1 frequency data, the standard deviation of the differences between TRP and these comparison solutions ranged from 0.3 to 0.5 cm for the horizontal component and from 0.5 to 3.1 cm for the vertical component. When GLONASS observables were added to the TRP-GPS-L1 solution, for environment where satellite visibility was limited, the standard deviation decreased by 30% to reach 2.1 cm for the vertical component.

Ces dernières années, un besoin instrumental s'est développé au sein de notre laboratoire afin d'approfondir la caractérisation temporelle des propriétés photochimiques ainsi que photophysiques de divers systèmes fluorescents (fluorophores, structures inorganiques marquées, sondes d'ADN, structures micellaires, etc.). A partir de la mesure du temps d'émission de fluorescence, il est possible d'effectuer l'étude de la dynamique de relaxation d'un fluorophore lors de différentes circonstances (inhibition de la fluorescence, relaxation avec le solvant, anisotropie, FRET, etc.) sur une période oscillant entre quelques nanosecondes jusqu'à quelques picosecondes. Parmi les techniques disponibles pour effectuer de telles mesures, deux ont été sélectionnées et implantées dans notre laboratoire, soit la fluorimetrie de phase et de modulation dans le domaine frequentici ainsi que la fluorimetrie impulsionnelle dans le domaine temporel. Cet ouvrage porte uniquement sur la fluorimetrie impulsionnelle, dont la principale méthode est le comptage de photon unique corrélé au temps (Time-Correlated Single Photon Couniing, TCSPC). En somme, nous avons conçu un système TCSPC en géométrie confocale à partir d'une diode laser émettant à 405 nm et d'une photodiode avalanche à comptage de photons que nous avons caractérisée temporellement à l'aide de fluorophores organiques couramment utilisés (coumarin 153, érythrosine B, fluorescéine, rhodamine B, lucifer yellow). Certaines études sur des échantillons plus complexes (micelles inverses, nanoparticules de silice avec un coeur d'argent) ont aussi été entamées.

L'enzyme de conversion de l'angiotensine-I (ECA) catalyse l'hydrolyse de l'angiotensine-I en angiotensine-II, un puissant vasoconstricteur des artérioles qui induit alors une augmentation de la pression sanguine. Des inhibiteurs de l'ECA sont donc utilisés aujourd'hui pour le traitement de l'hypertension, le Captopril étant le médicament le plus connu. D'autre part, plusieurs peptides inhibiteurs de l'ECA ont été identifiés dans les protéines alimentaires, notamment dans les protéines du lait. Ce domaine de recherche est donc fort actif puisque les inhibiteurs de l'ECA de source naturelle, bien que moins actifs que les médicaments, ne semblent pas causer d'effets secondaires. Pour mesurer l'activité inhibitrice de ce type de peptides, plusieurs méthodes de mesure de l'activité de l'ECA ont été développées dont la plus ancienne est celle de Cushman et Cheung (1971). Toutefois, cette méthode comporte plusieurs étapes fastidieuses, incluant une extraction à l'acétate d'éthyle, et utilise une quantité importante de produits dispendieux. L'objectif de ce projet de recherche était donc d'évaluer l'efficacité de différentes méthodes d'évaluation de l'activité de l'ECA en vue de mettre au point une méthode précise et répétable, idéalement réalisable en microplaques de manière à utiliser un minimum de produits et être en mesure d'analyser plusieurs échantillons en une seule étape. La nouvelle méthode développée dans le cadre de ce projet est basée sur l'utilisation du substrat FaPGG [N-(3-(2-Furyl)Acroloyl)-PHE-GLY-GLY] dans un volume réactionnel total de 225 [mu]L, permettant ainsi d'analyser 96 échantillons en une seule étape dans une microplaque avec un temps d'analyse de 10 minutes. Avec cette méthode, la valeur IC₅₀ du Captopril est de 8,35 nM avec un coefficient de détermination (R²) de 0,98. Aussi, la valeur IC₅₀ du peptide β-Lg fl42-148, issu de la β-lactoglobuline et reconnu pour son activité antihypertensive, est de 142,19 [mu]M (±18,73)

Des écoulements instationnaires au niveau du distributeur des turbines à réaction ont été expérimentalement étudiés dans ce projet doctoral. Le but est de développer une expertise intégrée pour mesurer des écoulements instationnaires au niveau des distributeurs des turbines à réaction en utilisant une vélocimétrie par image de particules (PIV) et d'autres techniques de mesure. Les expériences ont été effectuées en deux phases appelées configuration 1 et configuration 2. La configuration 1 est composée d'une directrice, installée dans un canal bidimensionnel d'eau, examinée aux nombres de Reynolds comparable à ceux dans les modèles standards de turbines Francis. La configuration 2 consiste en un distributeur d'un modèle réduit d'une turbine Francis. Dans la configuration 1, les champs d'écoulement ont été mesurés avec un PIV autour d'une directrice asymétrique dans un canal d'eau, à différents angles d'attaque entre 0° et 20°. Les données obtenues comprennent les champs de vitesse instantanée et moyenne. Pour les mêmes conditions, les pertes de charge dues à la directrice ont été mesurées et comparées. Dans la configuration 2, les champs d'écoulement entre deux directrices voisines ont été mesurés avec le PIV au travers d'un accès optique spécifique. Des résultats instantanés tels que les champs de vitesse et les résultats moyens tels que la fluctuation de vitesse et les iso-contours de vitesse ont été présentés. La distribution de pression du côté intrados et du côté extrados de deux directrices voisines a été mesurée avec des capteurs de pression miniatures montés sur les surfaces des directrices. 'Basé sur les mesures, les effets des points d'opération sur le comportement des écoulements sont analysés.

Le présent mémoire a pour but de présenter deux techniques permettant l'obtention d'une estimation de la distribution d'une variable aléatoire lorsque les données historiques sont inexistantes ou confidentielles. Les modèles proposés se basent sur la consultation de plusieurs spécialistes du domaine dont les avis sont combinés afin d'obtenir une estimation de la distribution inconnue. Dans les deux cas, la distribution finale est le résultat d'un processus mathématique d'évaluation des experts réalisé à l'aide de variables de calibration. Le premier modèle utilise des techniques statistiques classiques alors que le second fait appel à la règle de Bayes. Le mémoire propose également une mise en oeuvre informatique des modèles ainsi que des exemples commentés.

L'objectif de cette thèse est d'explorer l'impact des politiques commerciales et de soutien à l'agriculture sur la sécurité alimentaire. Elle s'intéresse plus particulièrement aux pays en développement et émergents en tenant compte de l'importance du secteur agricole dans ces pays. Les politiques commerciales et de soutien à l'agriculture y sont généralement très variées et cette variété pourrait se traduire en des résultats en termes de sécurité alimentaire. Nous voulons savoir si et dans quelle mesure la variabilité temporelle des politiques sus-indiquées affecterait les disponibilités alimentaires ou la dépendance aux importations alimentaires. Pour cela, nous utilisons la littérature théorique et empirique et, testons les modèles d'analyse empirique. Dans le chapitre 1, nous passons en revue le concept de sécurité alimentaire et ses instruments de mesure. Si plusieurs définitions sont proposées pour la sécurité alimentaire, l'idée dans ce chapitre est d'identifier les instruments simples sur lesquels l'action politique nationale et internationale pourrait se concentrer pour la fixation d'objectifs en termes de sécurité alimentaire dans les pays en développement. Notre analyse suggère une pluralité d'instruments, évoluant selon les angles ou dimensions d'analyse de la sécurité alimentaire. Parmi eux, nous distinguons les mesures des disponibilités alimentaires ou encore, celles de dépendance aux importations de produits alimentaires que nous empruntons comme mesures ou indicateurs de sécurité alimentaire dans le cadre de ce travail. Dans le chapitre 2, nous avons fait une revue de la littérature sur, d'une part, la relation entre les politiques commerciales et les dimensions de la sécurité alimentaire, d'autre part, entre les mesures de soutien à l'agriculture et les dimensions et/ou indicateurs de la sécurité alimentaire. Si dans le premier cas, nous avons conclu à l'importance de la production agricole dans l'analyse d'une telle relation, nous avons constaté, dans le second cas, qu'étant donné la variété des mesures de soutien à l'agriculture, la complexité dans le calcul d'un indicateur unique de soutien à l'agriculture et, le classement qui est fait des mesures en ce qui concerne des distorsions qu'elles pourraient créer, leur effet sur la sécurité alimentaire serait variable. Ces différents développements ont permis de proposer différents canaux par lesquels ces deux types de politiques affecteraient la sécurité alimentaire. Dans le chapitre 3, nous avons testé empiriquement, sur la base d'une approche de modélisation en plusieurs étapes, l'impact du dégré d'ouverture commerciale sur les disponibilités alimentaires. Nos résultats révèlent que l'ouverture commerciale et la production ont un effet positif sur ces dernières. Cependant, l'effet de l'interaction entre ces deux variables est non significatif. Si nos résultats confirment également l'importance des facteurs de production agricole, des niveaux de production des autres secteurs de l'économie et, de la volatilité des prix aux producteurs dans les résultats de production agricole, ils révèlent également, outre les facteurs traditionnels, le rôle des libertés économiques dans les décisions d'ouverture commerciale. Enfin, dans le chapitre 4, nous avons testé empiriquement, en utilisant un modèle de traitement continu et l'estimation d'une fonction dose-réponse avec endogénéïté, l'impact des mesures de soutien à l'agriculture sur la dépendance aux importations alimentaires des pays en développement et émergents. Nos résultats suggèrent des effets variables qui dépendraient de l'intensité de soutien à l'agriculture. Nos résultats confirment aussi le rôle des dépenses de consommation, de la taille de la population et des niveaux de production agricole dans les importations de produits alimentaires au profit de ces pays. / The objective of this thesis is to explore the impact of trade and agricultural support policies on food security. It focuses on developing and emerging countries, taking into account the importance of the agricultural sector in these countries. Trade and agricultural support policies in these countries tend to be quite varied and this variety could translate into food security outcomes. We are interested in whether and to what extent the temporal variability of the above policies would affect food availability or food import dependence. To do so, we use theoretical and empirical literature and test models of empirical analysis. In Chapter 1, we review the concept of food security and its measurement tools. While several definitions of food security are proposed, the idea in this chapter is to identify simple instruments on which national and international policy action could focus for setting food security objectives in developing countries. Our analysis suggests a plurality of instruments, evolving according to the angles or dimensions of analysis of food security. Among them, we distinguish between measures of food availability and measures of dependence on food imports, which we use as measures or indicators of food security in this work. In Chapter 2, we reviewed the literature on the relationship between trade policies and the dimensions of food security on the one hand, and between agricultural support measures and the dimensions and/or indicators of food security on the other. While in the first case we concluded that agricultural production is important in the analysis of such a relationship, in the second case we found that, given the variety of agricultural support measures, the complexity of calculating a single agricultural support indicator and the classification of measures with regard to the distortions they could create, their effect on food security would vary. These different developments have made it possible to propose different channels through which these two types of policies would affect food security. In Chapter 3, we empirically tested the impact of trade openness on food availability using a multi-stage modeling approach. Our results show that trade openness and production have a positive effect on food availability. However, the effect of the interaction between these two variables is not significant. While our results also confirm the importance of agricultural inputs, output levels in other sectors of the economy, and producer price volatility in agricultural production outcomes, they also reveal, in addition to traditional factors, the role of economic freedoms in trade openness decisions. Finally, in Chapter 4, we empirically tested the impact of agricultural support measures on food import dependence in developing and emerging countries using a continuous treatment model and the estimation of a dose-response function with endogeneity. Our results suggest variable effects depending on the intensity of agricultural support. Our results also confirm the role of consumer spending, population size and agricultural production levels in food imports to these countries.

L'apprentissage de séquence d'informations est une habileté fondamentale, qui sous-tend une foule de comportements quotidiens (p. ex. la lecture). Plusieurs techniques sont utilisées pour étudier le phénomène, dont l'effet de répétition de Hebb : un apprentissage est observé par l'amélioration du rappel d'une séquence d'informations qui est répétée au cours d'une tâche de rappel ordonné. Son examen est cependant restreint aux mesures de performance, qui n'offrent qu'une lecture du phénomène au terme de la chaine de processus permettant l'apprentissage. Ainsi, certains suggèrent l'emploi de mesures physiologiques pour pallier ces limites et offrir une lecture des mécanismes déployés durant l'apprentissage du matériel. Ainsi, la thèse s'intéresse à l'exploration d'une mesure physiologique candidate à l'examen de l'effet de Hebb. La pupillométrie propose deux avenues plausibles pour refléter les manifestations associées à l'apprentissage d'une séquence. D'une part, la dilatation pupillaire est liée à l'effort mental déployé dans la tâche : une baisse de l'effort mental face au traitement d'une séquence répétée impliquerait une meilleure maitrise de son contenu, et donc son apprentissage. D'autre part, une réponse pupillaire est observée lorsqu'une transgression du patron de régularités de l'environnement est décelée : une telle réponse pupillaire face à une irrégularité insérée dans une séquence répétée suggérait alors l'apprentissage de ce patron d'informations. Ce faisant, les présents travaux ont pour objectifs de tester l'aptitude de ces deux mesures pupillaires à refléter les manifestations associées à l'effet de Hebb. À travers deux expériences, le premier chapitre de thèse suggère que la réponse pupillaire à l'effort mental reflète le bénéfice engendré par l'effet de Hebb. En effet, l'avantage au rappel induit par l'apprentissage s'illustre sur l'indice pupillaire de l'effort mental via une baisse du diamètre pupillaire à partir de la fin de l'encodage jusqu'à la rétention du matériel, indiquant un relâchement des ressources cognitives avant le rappel. Au second chapitre de thèse, une expérience teste les répercussions pupillaires de l'insertion d'une irrégularité dans la séquence apprise. En fin d'apprentissage, une réponse pupillaire signalant le bris du patron de la séquence répétée est observée, suggérant son apprentissage. Les résultats de la thèse appuient l'aptitude de la pupillométrie à offrir deux nouvelles avenues pour mesurer l'apprentissage d'une séquence répétée. L'examen du potentiel de ces deux indices pave la voie à de nouvelles manières d'étudier le phénomène d'apprentissage de séquence, et d'approfondir les modélisations contemporaines de la mémoire de l'ordre. / Sequence learning is a fundamental ability that underpins numerous daily tasks (e.g., reading). This phenomenon can be studied in a serial recall task, in which the learning of a repeated sequence of information can be observed from the improvement of its recall over repetitions. The investigation of this Hebb repetition effect is, however, restricted to performance measures, that only reflect the cumulative influence of all processes allowing learning. Many researchers suggest that physiological measures could provide an in-depth look at these mechanisms engaged during learning. In this view, the thesis seeks to investigate a physiological measure capable of reflecting sequence learning occurring in the Hebb repetition effect. Pupillometry aspires to provide two ways of indexing the processes associated with sequence learning. First, task-evoked pupil dilatation is a valid index of cognitive load: a decrease in cognitive effort associated with the processing of the repeated sequence would imply that the sequence has been learned. Second, a rapid pupillary response is observed when a violation in the environmental regularity pattern is detected: this pupillary response in the face of an irregularity inserted in the repeated sequence would denote learning of the information pattern. Thus, the present work aims to test the ability of these two pupillary responses of reflecting processing linked to the Hebb repetition effect. In two experiments, the first chapter suggests that the beneficial effect of learning can be observed through task-evoked pupil response: the recall advantage induced by learning is echoed to the pupillary index of mental load, by a decrease in pupil size following the end of encoding until retention, suggesting a gradual release of cognitive resources before recall. In the second chapter, a third experiment tests the pupillary response to a pattern transgression in the repeated sequence. Towards the end of the task, a rapid pupillary response following the violation of the sequence pattern suggests that the structure of the sequence was indeed learned. Taken together, these results support pupillometry's potential to offering two novel ways to assess learning associated with the Hebb repetition effect. This thesis provides a new playground for studying this sequence learning phenomenon, hence offering opportunities of deepening contemporary modelling of memory for serial order.

Les buttes cryogènes, formées dans les tourbières par l'aggradation de la glace de ségrégation, ont une couche supérieure riche en matière organique associée à des dépôts de mercure inorganique (IHg) provenant de sources naturelles et anthropiques. La dégradation du pergélisol peut modifier les conditions environnementales qui contrôlent la méthylation du IHg, un processus microbien qui convertit le IHg en sa forme organique et toxique, le méthylmercure (MeHg). Or, la variation de la concentration de MeHg au cours de l'évolution géomorphologique et écologique liée au dégel du pergélisol reste peu explorée. À Kangiqsualujjuaq, Nunavik, des champs de palses et lithalses se dégradent rapidement et créent des mosaïques évolutives de conditions environnementales grâce à l'affaissement progressif des buttes cryogènes, aux formations thermokarstiques et à la revégétalisation. Cette étude vise à déterminer si l'évolution géomorphologique et écologique d'un tel champ de buttes de pergélisol en dégradation crée des conditions environnementales propices à la méthylation du IHg. Les conditions hydrologiques et écologiques ont été évaluées selon les toposéquences de dégradation et de revégétalisation (n=90). Cent-cinquante échantillons de sol ont été prélevés afin de mesurer les concentrations de mercure total (THg), de MeHg et des paramètres chimiques du carbone, azote et soufre total (C, N, S). La fraction méthylée du THg (% MeHg) était plus élevée dans les mares thermokarstiques (4.8 %) que dans les buttes cryogènes (0.57 %). La production nette de MeHg la plus importante était associée à une phase temporaire, qui était la première phase évolutive des mares thermokarstiques à eau libre (6.7 %), puis diminuait avec la terrestrialisation (2.6 %). L'analyse des photographies aériennes indiquait une évolution rapide du paysage, soulignant la prédominance actuelle de la terrestrialisation sur la création de nouvelles mares thermokarstiques. Cette étude interdisciplinaire combine la géomorphologie du pergélisol et la biogéochimie du Hg pour mieux relier l'évolution des paysages pergélisolés aux impacts du réchauffement climatique sur le cycle du Hg. / Frost mounds, formed in peatlands by the aggradation of segregated ice, are widespread in the discontinuous permafrost zone, and their organic, carbon-rich upper layer is associated with inorganic mercury (IHg) deposited from natural and anthropogenic sources. Permafrost degradation may change the environmental conditions that control IHg methylation, an anaerobic microbial process that converts IHg to its toxic organic form, methylmercury (MeHg). However, the variation in MeHg concentrations during the geomorphic and ecological evolution associated with progressive permafrost thaw and stabilization remains poorly understood. In Kangiqsualujjuaq, Nunavik, palsa and lithalsa fields are rapidly degrading, creating an evolving mosaic of environmental conditions through progressive subsidence of frost mounds, thermokarst evolution, and revegetation. This study aims to determine whether the geomorphic and ecological evolution of such a degrading permafrost mound field creates environmental conditions conducive to IHg methylation. Hydrological and ecological conditions were assessed using the toposequence of degradation and revegetation (n=90). A total of 150 soil samples were collected to measure total mercury (THg), MeHg and chemical parameters of carbon, nitrogen and sulfur (C, N, S). The methylated fraction of THg (% MeHg) was higher with permafrost mound degradation, where thermokarst ponds are more conducive to methylation (4.8%), than with intact frost mounds (0.57%). Specifically, the highest net MeHg production is associated with a temporary phase which is the first stage of thermokarst succession, with open water and submerged dead *Betula glandulosa* (6.7%). This production decreased with the colonization of the ponds by *Cyperaceae* (4.8%), and further with terrestrialization by *Sphagnum* spp. (2.9%). Analysis of aerial photographs showed a rapid evolution of the landscape, underlining the current dominance of terrestrialization over the creation of new thermokarst ponds. This interdisciplinary study combines permafrost geomorphology and Hg biogeochemistry to better link permafrost landscape evolution to the impacts of warming on Hg cycling.

Titre de l'écran-titre (visionné le 28 mars 2024) / L'obésité est une maladie chronique qui ne cesse d'augmenter, avec une prévalence de 13% en 2016. L'obésité augmente les risques de développer plusieurs comorbidités, dont le diabète de type 2, les maladies cardiovasculaires, l'hypertension artérielle, l'apnée du sommeil, la dyslipidémie, plusieurs types de cancers, et une multitude de problèmes musculosquelettiques. De plus, les patients avec obésité sévère ont une capacité cardiorespiratoire (CCR) diminuée, qui se traduit par une tolérance réduite à l'exercice. Les limitations physiques, physiologiques et psychologiques qu'entraine l'obésité peuvent en être la cause. Une faible CCR représente un facteur de risque pour les maladies cardiovasculaires et la mortalité. Une des mesures objectives afin de caractériser la CCR à la suite d'un programme d'entraînement est l'épreuve d'effort maximal. La mesure utilisée pour la CCR est la consommation maximale en oxygène (VO$_\textup{2max}$). Le test de marche de 6 minutes (TM6M) est utilisé dans les milieux de réadaptation physique et peut être considéré comme une épreuve d'effort maximal chez les patients avec des pathologies pulmonaires et cardiaques. Cependant, très peu d'études en obésité sévère utilisent le TM6M pour évaluer l'effet d'un programme d'exercice physique sur les paramètres de marche ainsi que la consommation maximale en oxygène (VO$_\textup{2max}$). Ce mémoire vise à étudier l'effet d'un programme d'entraînement supervisé de 12 semaines en aérobie et en résistance suivant une chirurgie bariatrique sur la CCR et la distance parcourue lors du TM6M. Un autre objectif est d'évaluer la demande physiologique, soit l'évolution des paramètres tels que la fréquence cardiaque (FC), le pouls d'O$_\textup{2}$ et le ratio d'échanges gazeux respiratoires (RER), lors du TM6M aux différents moments d'interventions, c'est-à-dire, avant la chirurgie, à 3, à 6 et à 12 mois post-chirurgie. Notre recherche suggère qu'un programme d'entraînement supervisé de 12 semaines n'est pas associé avec des améliorations statistiquement significatives de la CCR, de la distance de marche au TM6M, ainsi que les paramètres physiologiques (FC, pouls d'O$_\textup{2}$ et RER) chez les patients avec obésité sévère suivant la chirurgie bariatrique. La perte de poids importante qu'entraine la chirurgie bariatrique surpasse les effets d'un programme d'entraînement supervisé de 12 semaines. / Obesity is a chronic disease that continues to increase worldwide. Obesity increases the risk of developing comorbidities such as type 2 diabetes, cardiovascular diseases, systemic hypertension, sleep apnea, dyslipidemia, numerous types of cancers, and a multitude of muscular disorders. Furthermore, patients with severe obesity have a reduced cardiorespiratory fitness (CRF) resulting in a reduced exercise tolerance. Physical, physiological, and psychological limitations may be the cause of the phenomenon. Low CRF is a risk factor for cardiovascular disease and mortality. In conjunction with bariatric surgery, physical exercise is an important component of an exercise program regarding weight loss in severe obesity. To measure the efficiency of the exercise program, one can rely on the assessment of the CRF as well as weight loss. The cardiopulmonary exercise testing (CPET) is the gold standard method of evaluation for assessing the CRF whereas the 6-minute walk test (6MWT) is commonly used to assess the functional capacity mainly in cardiac and pulmonary populations. Meanwhile, very few studies in severe obesity population have used the 6MWT to assess the effects of an exercise program on the walking parameters as well as the CRF. The main objective of this master's degree thesis is to assess if a 12-week exercise program post bariatric surgery improves CRF as well as the distance walked during the 6MWT. The secondary objective is to assess the physiological demand during the 6MWT through the heart rate, O$_\textup{2}$ pulse and RER, at different times of intervention; baseline, and 12 months. Our research has shown that a 12-week exercise program was not associated with further improvements in CRF, walking distance as well as physiological parameters in severely obese patients following bariatric surgery. The important weight loss associated with bariatric surgery seems to overcome the effects of a 12-week exercise program.