No description available.

No description available.

No description available.

No description available.

No description available.

No description available.

Les régions arctiques sont soumises à une augmentation des températures atmosphériques de deux à trois fois plus rapide que celle de la moyenne planétaire, occasionnant une contraction rapide de la cryosphère, y compris une diminution de l’épaisseur, de l’étendue et de la durée du couvert de glace lacustre. Bien que plusieurs effets de la dégradation du couvert de glace soient documentés, peu d’observations ont été recueillies sur les lacs polaires couverts de glace pérenne. Le lac Ward Hunt, le lac le plus nordique du Canada, était jusqu’à récemment caractérisé par un couvert de glace qui a persisté au moins depuis 1953. Ce dernier s’est récemment rapidement dégradé faisant du lac Ward Hunt un lac sentinelle du réchauffement climatique dans l’Arctique. L’objectif de cette thèse était de définir la structure et le fonctionnement de ce lac comme modèle permettant de mieux comprendre la nature et les implications des changements subis par les lacs polaires ainsi que d’évaluer une série de questions et d’hypothèses concernant leurs gradients horizontaux et verticaux affectés par ces changements. Une approche spatio-temporelle a permis d’évaluer l’influence du couvert de glace sur la structure physicochimique et biologique du lac Ward Hunt. Des enregistrements à haute fréquence s’échelonnant sur 2 ans ont été obtenus à l’aide d’un mouillage installé dans la section profonde du lac Ward Hunt. Ces informations ont permis de comparer la dynamique saisonnière de température de l’eau, de fluorescence de la chlorophylle a et d’oxygène dissous entre une année où le couvert de glace a complètement fondu (2016) et une année où il a persisté (2017). La disparition du couvert de glace a provoqué un mélange, occasionnant une perte de chaleur, la température chutant de 6,5°C au fond à moins de 1°C sur toute la colonne d’eau. Le mélange a équilibré la concentration d’oxygène dissous dans l’eau (140% de saturation sous la glace) avec celle de l’air. En absence de glace, le mélange a diminué le rayonnement incident dans la colonne d’eau en remettant en suspension des sédiments et en favorisant une plus grande production de chlorophylle a telle que révélée par la fluorescence. La disparition du couvert de glace pourrait avoir stimulé la production primaire avec un maximum de fluorescence plus élevé et précoce en 2016. L’échantillonnage le long d’un transect reliant le littoral et le large a révélé deux patrons de variation des variables limnologiques physiques et biologiques, qui impliquaient un changement abrupt en marge du couvert de glace qui agissait comme démarcation entre la zone littorale et le large. Les résultats mettent en évidence le rôle écologique de l’étroite bande d’eau libre qui se forme autour du couvert de glace des lacs polaires en été (moat). Une analyse de la composition en acide gras des composantes du réseau alimentaire a permis d’identifier la source principale de nourriture pour le zooplancton des zones pélagique et littorale comme étant, respectivement, le seston et les communautés liées aux mousses. L’analyse de la structure verticale de la colonne d’eau en été a révélé que le couvert de glace, limitant les échanges directs avec l’atmosphère, favorise une stratification thermique inverse de la colonne d’eau et permet l’accumulation de chaleur malgré qu’il bloque de 40 à 60% de la lumière incidente. La radiation incidente qui atteint le fond du lac a tout de même permis la prolifération d’une luxuriante communauté benthique dont les stocks de pigments photosynthétiques étaient 10 à 100 fois supérieurs à ceux de la colonne d’eau. La stabilité de la colonne d’eau permet aussi une sursaturation d’oxygène pouvant atteindre 180% de l’équilibre atmosphérique et une accumulation de dioxyde de carbone, d’oxyde nitreux et de méthane. L’analyse optique de la colonne d’eau indique la présence de matière organique colorée qui a influencé le régime spectral de l’éclairement sous l’eau. Cette thèse apporte une vision intégrée de la structure des lacs couverts de glace pérenne au moment où ils amorcent une transition vers un couvert de glace saisonnier. Elle souligne l’importance du couvert de glace sur les variables limnologiques de la colonne d’eau en contrôlant l’éclairement disponible pour la photosynthèse et en limitant les échanges avec l’atmosphère induits par le vent, favorisant la stabilité de la colonne d’eau et l’établissement de forts gradients écologiques entre le littoral et le large. / Arctic regions are experiencing increases in atmospheric temperature at rates that are two to three times faster than the global mean. A rapid contraction of the cryosphere has resulted from this warming, with a decrease in lake ice cover thickness, area and duration. Several effects of degradation of the ice cover on lakes have been documented, but there is a lack of information concerning polar lakes covered by multi-year ice. Ward Hunt Lake, Canada’s northernmost lake, was until recently characterized by a perennial ice cover that remained in place from at least 1953 onwards. This ice cover degraded rapidly in the past few years, making Ward Hunt Lake a far northern sentinel of Arctic climate change. The main objective of this thesis was to define the structure and function of this lake as a model to better understand the nature and implications of changes that polar lakes are undergoing now and in the future, and to address a series of questions and hypotheses about their horizontal and vertical gradients in the face of these changes. The influence of the ice cover on the physicochemical and biological structure of Ward Hunt Lake was evaluated with a spatiotemporal approach. A 2-year, high-frequency record was obtained with a mooring installed in the deepest point of Ward Hunt Lake. This allowed comparison of the seasonal dynamics of water temperature, chlorophyll fluorescence and dissolved oxygen concentrations between a year where the ice cover completely disappeared (2016) and a year where it remained (2017). The seasonal disappearance of the ice cover resulted in the loss of heat in the water column due to mixing throughout the water column. Water temperatures, which reached 6.5°C at the bottom before mixing, dropped to 1°C in the whole water column. Complete mixing also caused dissolved oxygen concentration in the water column to reach equilibrium with the atmosphere whereas it rose to 140% saturation under the ice cover. During open water conditions, incident radiation declined in the water column due to sediment resuspension and increased chlorophyll a fluorescence. The loss of ice cover may have stimulated primary productivity, with a higher and earlier chlorophyll a fluorescence peak in 2016 than in 2017. Sampling along an inshore-offshore gradient revealed two patterns of physical and biological variation. Both patterns included an abrupt shift at the ice cover margin, which acts as a demarcation between the littoral and offshore zones. The results underscored the ecological role of the narrow ice-free water area (moat) that forms around the ice cover of polar lakes each summer. Principal food sources for zooplankton were identified through the analysis of fatty acid composition of the different components of the food web. The pelagic zooplankton diet was mainly composed of seston whereas communities associated with mosses dominated their diet in the littoral zone. High populations of chironomids in the genus Metriocnemus occurred in the benthos. Analysis of the vertical structure of the Ward Hunt Lake water column in summer showed that the ice cover, by limiting direct exchange with the atmosphere, allowed the onset of inverse thermal stratification and the accumulation of heat despite blocking 40 to 60% of incident radiation by reflection and attenuation. Incident radiation reaching the lake floor allowed the development of a rich benthic community, with photosynthetic pigment stocks that were one to two orders of magnitude above those in the overlying water column. The stability of the water column also limited gas diffusion, resulting in oxygen supersaturation up to 180% of air equilibrium and the accumulation of carbon dioxide, nitrous oxide and methane. Optical analysis of the water column indicated the presence of weakly colored dissolved organic matter that influenced the underwater spectral radiation regime. This study provides an integrated view of perennially ice-covered lakes at a turning point as they undergo transition towards a seasonal ice-cover regime. It highlights the importance of ice cover as a driver of limnological variables in the water column by controlling the availability of solar radiation for photosynthesis, and by limiting wind-induced exchanges with the atmosphere, thereby favoring water column stability and strong inshore-offshore gradients in many ecosystem features.

Le gisement d'or Amaruq (Nunavut, CA) est situé dans la ceinture de roches vertes néoarchéennes du Groupe de Woodburn Lake. La glaciation Wisconsinienne a entraîné l'érosion du socle, le transport et la formation de dépôts de till masquant le substrat rocheux et les minéralisations associées. Le projet de recherche a pour but de caractériser la signature géochimique et minéralogique du gisement Amaruq dans le till jusqu'à 8,6 km en aval de la minéralisation. Des échantillons de la minéralisation ont été prélevés afin de déterminer la composition chimique des minéraux indicateurs tels que l'or, la scheelite et la tourmaline. Dans le gisement, la tourmaline et la scheelite sont en association paragénétique avec l'or. Le till a été échantillonné le long de 2 transects orientés NNO, parallèles à la direction principale de l'écoulement glaciaire et orthogonaux à la direction du gisement. Les analyses en composantes principales (ACP) de la géochimie du till décrivent la covariance des éléments enrichis dans les roches mafiques à ultramafiques (Fe, Mg, Mn, Ni, Co, Cr) et la minéralisation aurifère (Au, As, Cu, Zn) avec une composante principale 1 (CP1) négative à l'opposé de la variance en éléments enrichis dans les roches felsiques (Si, Al, Na, K, Ba, Be, Hf, Zr, Rb, Sr, U, Th et les éléments des terres rares) avec une CP1 positive. Les échantillons en amont glaciaire ont des scores CP1 uniquement positifs par rapport à des scores CP1 plus hétérogènes en aval. L'analyse discriminante des moindres carrés partiels (PLS-DA) montre que 86 % de l'or et 100 % de la scheelite de la minéralisation d'Amaruq se classifient dans le champ de composition chimique typique des gisements d'or orogénique. Dans le till, 63 % de l'or et 74 % de la scheelite se classifient dans le champ des gisements d'or orogénique. La PLS-DA de l'or du till ne permet pas de distinguer sa provenance entre l'amont et l'aval du gisement. En amont glaciaire, 9 % des grains de scheelite ont une signature chimique similaire à celle du gisement contre 81 % de la scheelite en aval glaciaire. Ces résultats indiquent que la scheelite en amont du gisement est dérivée d'autres sources que la minéralisation d'or orogénique tandis que la scheelite en aval glaciaire provient en majeure partie de la minéralisation affleurante. La faible abondance de tourmaline dans le gisement et le faible nombre de grains de tourmaline identifiés dans les échantillons de till montrent que la tourmaline n'est pas un minéral indicateur pertinent pour cette étude. La caractérisation géochimique et minéralogique du till définit l'origine de la minéralisation érodée et permet son utilisation en prospection glacio-sédimentaire en aval du gisement d'or orogénique Amaruq. / The Amaruq gold deposit (Nunavut, CA) is located in the Neoarchean greenstone belt of the Woodburn Lake Group. The Wisconsinan glaciation caused bedrock erosion, transport and deposition of till masking the bedrock and associated mineralization. The aim of the research project is to characterize the geochemical and mineralogical signature of the Amaruq deposit in till up to 8.6 km down-ice of the mineralization. Core samples from the mineralization were collected to determine the chemical composition of indicator minerals such as gold, scheelite and tourmaline. In the deposit, tourmaline and scheelite are in paragenetic association with gold. Till was sampled along 2 NNW-oriented transects, parallel to the main direction of ice flow and orthogonal to the strike of the deposit. Principal component analysis (PCA) of till geochemistry describes the covariance of enriched elements in mafic to ultramafic rocks (Fe, Mg, Mn, Ni, Co, Cr) and gold mineralization (Au, As, Cu, Zn) with a negative principal component 1 (PC1) as opposed to the variance in enriched elements in felsic rocks (Si, Al, Na, K, Ba, Be, Hf, Zr, Rb, Sr, U, Th and rare earth elements) with a positive PC1. Up-ice samples have positive PC1 scores compared to more heterogeneous PC1 scores for down-ice samples. Partial least squares discriminant analysis (PLS-DA) shows that 86 % of the gold and 100 % of the scheelite from the Amaruq deposit plot in the orogenic gold deposits field whereas in till, 63 % of the gold and 74 % of the scheelite plot in the field for orogenic gold deposits. The PLS-DA of gold in till does not distinguish its provenance between up-ice and down-ice. Up-ice of the mineralization, 9 % of scheelite grains have a chemical signature similar to that of the deposit in contrast to 81 % of down-ice scheelite. The results indicate that scheelite up-ice of the deposit has other sources than orogenic gold mineralization whereas down-ice scheelite was eroded mainly from Amaruq outcropping mineralization. The low abundance of tourmaline in the deposit and the low number of tourmaline grains identified in the till samples shows that tourmaline is not a useful indicator mineral for this study. The geochemical and mineralogical characteristics of till define the origin of the eroded mineralization and can be used for glacio-sedimentary prospecting down-ice from the Amaruq orogenic gold deposit.

No description available.

No description available.