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I examined saproxylic beetle responses in two silvicultural systems of the eastern mixedwood boreal forest of Quebec. I first investigated habitat-use and aspen-host use of saproxylic and bark and wood-boring beetles in remnant forest patches (cut-bock separators and small patches) left after harvest, theorized to resemble natural post-fire residual trees and snags. A second study focused on effects of partial cutting, a method that may serve to imitate natural succession dynamics. / Remnant forest patches had the highest saproxylic and bark and woodboring beetle species richness and relative abundance. Although non-significant, higher larval densities were also collected from remnant forest patches. In the second study, partial cut patches had an intermediate saproxylic beetle assemblage compared to uncut forest and clearcuts. / This research has brought new information on the effects of alternative harvesting practices on saproxylic beetles, supporting the hypothesis that biodiversity is best preserved based on forest management that is diversified and based on natural disturbance dynamics.

Au site minier Goldex d'Agnico Eagle, un parc à résidus a été construit au début du projet minier en 2007. Le parc à résidus, qui jusqu'à présent a été utilisé comme parc à résidus secondaire, sera à l'avenir utilisé comme parc à résidus principal. La compagnie minière souhaite donc améliorer ses connaissances du contexte hydrogéologique actuel du site afin d'assurer la protection des eaux souterraines lors des futures opérations minières. Des nouveaux travaux sur le terrain comprenant l'implantation de nouveaux piézomètres, des tests de perméabilité in situ, des tests au perméamètre de Guelph, des essais granulométriques et un levé de résistivité électrique ont été effectués. Un modèle 2D a été développé à l'aide du logiciel SEEP/W et a d'abord été calibré en régime permanent pour les données d'été et d'automne. Le modèle 2D a ensuite été recalibré en régime transitoire en utilisant des conditions climatiques réelles. Pendant la calibration, il était difficile de reproduire les niveaux d'eau élevés dans les résidus près des digues. Les analyses de sensibilité ont mis en évidence l'importance des conductivités hydrauliques des résidus et des matériaux naturels ainsi que les propriétés de la courbe de rétention d'eau des résidus. Ces paramètres pourraient être des cibles pour la caractérisation future du site. Un modèle 3D développé à l'aide du code FEFLOW a montré, qu'avec les conditions imposées, la majeure partie de l'eau circulant dans les résidus refait surface au pied de la digue du bassin de sédimentation. Cependant, il est important de considérer que l'eau provenant des résidus et les futurs contaminants potentiels devraient se déplacer plus rapidement via les divers étangs de surface et le drainage de surface que par l'écoulement souterrain. Les zones critiques et sensibles du modèle ont également été identifiées. / At Agnico Eagle's Goldex mine site, a tailings facility was constructed at the start of the mining project in 2007. The tailings facility, which until now has been used as a secondary tailings facility, will in the future be used as the primary tailings facility. The mining company therefore wishes to improve its knowledge of the current hydrogeological context of the site in order to ensure the protection of groundwater during future mine operations. New fieldwork was carried out to characterize the site, including installation of new piezometers, in-situ piezometer tests, Guelph permeameter tests, sieve tests and an electrical resistivity survey. A 2D model was developed using the SEEP/W code and was first calibrated under summer and fall steady-state conditions, with respective time-averaged water level data. The 2D model was then re-calibrated in a transient state using current climate conditions. Model calibration was generally good, but high-water levels in the tailings near the dikes were difficult to reproduce accurately. A sensitivity analysis was performed under steady-state and transient-state conditions. The analysis highlighted the importance of the hydraulic conductivities of the tailings, sublittoral sediments, and bedrock, as well as the properties of the tailings' water retention curve which could be targets for improved future site characterization. A 3D catchment-scale model was subsequently developed using the FEFLOW code which showed, under the imposed conditions, that most of the water flowing through the tailings resurfaces at the toe of the sedimentation pond dike. However, it is important to consider that the flow of water from the tailings and hence transport of any future potential contaminants is expected to occur more rapidly via the various surface ponds and surface drainage compared to subsurface flow. Critical and sensitive areas of the model have also been identified.

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Conventional wisdom in ecotoxicology predicts reductions in organismal fitness to follow from exposure-related physiological effects. This expectation may be appropriate for controlled laboratory environments, but may not necessarily reflect what is likely to take place in the wild. In an extensive review of the ecotoxicology literature, it was revealed that fish condition factor (an index of energetic fitness) is just as likely to respond favourably to pollutant exposure as it is to respond negatively. The remainder of this thesis examines some of the ecological reasons for this apparent paradox. One possible cause of altered energetic status in wild, pollutant-exposed fish is variable food availability. Addressing this possibility, I showed that consumption rates (estimated using a 137Cesium mass-balance approach) were not related to growth reductions in hormonally-impaired yellow perch ( Perca flavescens) from metal-contaminated lakes. Another possibility is that fish forage less efficiently in metal-polluted lakes as a result of lowered prey choice. In this thesis, I develop an enzymatic and individual-based biomarker for fish activity costs (muscle lactate dehydrogenase, LDH, activity) and show, through the use of this tool that the cost of fish activity is intimately tied to prey type and the ability to make normal ontogenetic diet shifts. Through the application of LDH measurements, as well as through bioenergetic modelling, diet and prey community analyses, a link between decreased prey choice and high perch activity costs leading to zero growth efficiency (energetic bottlenecks) was demonstrated in yellow perch from metal-contaminated lakes. This finding provided one of the first examples in ecotoxicology of a mechanistic link between community and organismal endpoints. The findings of this thesis emphasize the need for ecotoxicology to consider ecology when looking for and interpreting ecologically relevant endpoints. The final chapter of this thesis ex

Introduction: L'Arsenic (As) est un cancérigène reconnu et est suspecté pour ses propriétés de perturbateur endocrinien. En Abitibi-Témiscamingue (A-T), plusieurs puits privés contiennent des concentrations en As inorganique (iAs) qui dépassent la concentration maximale acceptable (CMA) de 10 [mu]g/L recommandée par Santé Canada ce qui pourrait avoir des conséquences sur la santé. Objectifs: 1- Vérifier la corrélation entre le niveau de contamination des puits en As et les indicateurs de fonction thyroïdienne en circulation dans le sang; 2- Mesurer la relation entre le niveau de contamination des puits en As et la prévalence du diabète. Méthode: Une étude descriptive transversale a été effectuée chez les propriétaires de puits privés de huit municipalités de l'A-T. Pour être éligible, les personnes intéressées devaient boire ou utiliser l'eau non traitée de leur puits pour la préparation de breuvages ou la cuisson d'aliments depuis au moins un mois, être âgées de 7 ans et plus et ne pas être exposées à l'iAs au travail. La dose externe a été estimée à l'aide de la concentration d'iAs dans l'eau du puits. La dose interne a été estimée par des mesures d'As urinaire non alimentaire (somme d'AMMA, ADMA, AslIl, et AsV) corrigées pour la créatinine et d'As total dans les ongles d'orteils. Des prélèvements sanguins ont servi à l'analyse de la fonction thyroïdienne (TSH, T3L et T4L), des anticorps anti-thyroïdiens (anti-TPO et anti-TG) et de l' HbA1c. Résultats: La moyenne géométrique de la concentration d'iAs des puits à l'étude (n=153) etait de 14,2 [mu]g/L. Après exclusion des participants traités pour hypothyroïdie et contrôle des facteurs de confusion (âge, sexe, anticorps anti-thyroïdiens, sources d'As alimentaire, tabagisme et histoire familiale de troubles thyroïdiens), une analyse de régression linéaire a indiqué que l'iAs dans l'eau du puits était positivement associé à la TSH (p=0,001) et négativement associé à la T3L (p<0,001) et à la T4L (p=0,003) chez les adultes alors que seule la TSH était associée à cet indicateur d'exposition chez les enfants (p=0,004). Une analyse de régression logistique effectuée apres contrôle des facteurs de confusion (âge, sexe, sources d'As alimentaire, histoire familiale de diabète, IMC) a aussi révélé que la présence de l'un ou l'autre des indicateurs de diabète (HbA1c>6,0%, présence d'antécédent personnel de diabète, consommation d'hypoglycémiants oraux ou prise d'insuline) était associé à l'iAs dans l'eau du puits (p=0,009) et à l'As unguéal (p=0,019) chez les adultes. Un adulte diabétique avait 2,84 fois plus de chance d'être exposé à plus de 33 [mu]g/L d'iAs dans l'eau du puits qu'un non-diabétique (IC95%: L29-6,24; p=0,010). Conclusion: Cette étude supporte la possibilité que l'iAs à faible dose entraîne des effets endocriniens.

Metal contamination can disrupt the trophic links in food webs by altering the taxonomic composition and size structure of benthic invertebrate communities. Benthic invertebrate samples and perch (Perca flavescens) were collected from six lakes along a gradient of metal pollution in Rouyn-Noranda, Canada. The benthic communities of the contaminated lakes were less diverse and had smaller individuals (0.09 mg d.w. and 0.16 mg d.w. vs. 0.22 mg d.w. in the reference lake). The stomach contents of perch from contaminated lakes were less diverse, showed a greater reliance on chironomids or zooplankton, and cannibalism than perch from less polluted lakes. The mean size of prey in perch from contaminated lakes was smaller than in reference lakes (3.7 mg d.w. and 7.39 mg d.w. vs. 47.7 mg d.w. and 67.1 mg d.w. in reference lakes). (Abstract shortened by UMI.)

Compositional nutrient diagnosis was used to evaluate the nutritional status of trees located in the Abitibi region of Quebec in order to determine the effects of species (white birch, conifer (balsam fir and white spruce), stand are (31, 51, 72, and 125 years) and parent material (lacustrine clay and glacial till) on foliar nutrient concentrations. Significant differences were found in foliar nutrient concentrations between the three species growing on similarly classified sites. The age of the stand significantly influenced the foliar nutrients of trees, illustrated by the significant decrease in foliar nitrogen concentration on clay and till and phosphorus concentrations on clay with stand age irrespective of species. Foliar nutrient concentrations varied significantly between parent materials. Trees of all species growing on clay stands exhibited deficiencies in nitrogen and conifers also exhibited severe deficiencies in magnesium. On till, deficiencies of potassium for birch, magnesium for conifer, and phosphorus for poplar were observed.