Les contaminants d’intérêt émergent (CIEs) ont fait l’objet d’un nombre croissant d’études ces dernières années, notamment dans les milieux aquatiques. Il existe cependant certains manques de connaissances concernant leur occurrence et leur distribution dans les systèmes hydrologiques complexes, notamment la distribution verticale à travers différentes masses d’eau. Les variations saisonnières entre conditions estivales et hivernales restent difficiles à établir en raison des conditions météorologiques hivernales rigoureuses au Canada, limitant l’accessibilité des échantillons. Ainsi, ce projet de maîtrise a porté sur l’étude de 90 CIEs, comprenant des pesticides, des produits pharmaceutiques et marqueurs anthropiques, des hormones et des substances perfluorées dans un environnement océanographique, soit l’Estuaire et le Golfe du Saint-Laurent (EGSL). Deux expéditions ont été menées en conditions hivernales (hivers 2019 et 2020) et une en conditions estivales (été 2019). Ces missions ont permis d’évaluer, dans un premier temps, la distribution spatiale des CIEs dans l’eau de surface le long de l’EGSL, puis, dans un second temps, la variation des concentrations de surface associées aux différentes températures, salinités, couvertures de glace, processus de dégradation ou débit du fleuve des saisons. Par ailleurs, un échantillonnage à plusieurs profondeurs durant l’hiver 2020 a permis de dresser un profil vertical des concentrations le long de l’Estuaire et du Golfe du Saint-Laurent. Finalement, la filtration de larges volumes d’eau de surface durant l’hiver 2020 a permis d’évaluer la concentration des CIEs adsorbés sur la matière en suspension (phase particulaire) et conséquemment, le partitionnement entre la phase dissoute et particulaire, influencé par la variation de la salinité et de la quantité de matière en suspension. Les analyses ont été effectuées grâce au développement et à la validation d’une nouvelle méthode multi-résidus impliquant la chromatographie liquide à ultra-haute performance (UHPLC) couplée à la spectrométrie de masse à haute résolution (HRMS). À notre connaissance, il s’agit de la première étude à caractériser divers contaminants émergents dans les eaux de l’Estuaire et du Golfe du Saint-Laurent, particulièrement pendant la période hivernale et à travers la colonne d’eau. / Contaminants of Emerging Concern (CECs) have been increasingly studied since recent years, for instance in aquatic ecosystems. However, there exist significant knowledge gaps regarding their occurrence and distribution in complex hydrological systems, including their vertical distribution in different water bodies. Seasonal variations between summer and winter conditions are also difficult to establish because of the rigorous winter weather conditions in Canada, restricting the accessibility of samples. Thus, this project focused on the study of 90 CECs, including pesticides, pharmaceuticals and anthropogenic markers, hormones, and perfluorinated substances in an oceanographic environment, namely the St. Lawrence Estuary and Gulf (SLEG). Two expeditions were conducted under winter conditions (winters 2019 and 2020) and one under summer conditions (summer 2019). These expeditions first assessed the spatial distribution of CECs along the SLEG and, secondly, the seasonal and annual variations of the concentrations associated with the different temperatures, salinities, ice cover, degradation processes or seasonal river flow. In addition, sampling at multiple depths during the winter of 2020 allowed for documenting the vertical profiles of CECs throughout the SLEG. Finally, the filtration of large volumes of surface water during the winter of 2020 allowed for the evaluation of the CECs adsorbed onto suspended particle matter (SPM) and consequently, the partitioning between dissolved and particulate phases, influenced by salinity and SPM variations. Analyses were performed following the development and validation of a new multi-residue method involving ultra-high performance liquid chromatography (UHPLC) coupled with high-resolution mass spectrometry (HRMS). To the best of our knowledge, this is the first study to report the occurrence of emerging contaminants in the SLEG, especially during the winter season and across the water column.

In this thesis natural science is combined with environmental psychology in order to determine how deforestation and subsequent agricultural expansion in the Peruvian highland jungle has affected the natural environment and rural livelihoods. This region is part of one of the most biodiverse areas on Earth and is also exposed to high pressure from deforestation that threatens the ecosystems as well as the well-being of local populations. The problem stretches beyond the upper Amazon since the region constitutes headwaters to theAmazon Riverand is part of the most important forest ecosystem of the world. This study evaluates the relative controls of human induced land-cover change and natural factors on the chemical status of soils, stream waters, and sediments, mainly through a spatial sampling design. The field work was located to two adjacent river basins underlain by sedimentary rocks. Streams of 48 independent sub-basins, the two main rivers, 80 upland soil sites (weakly developed soils on sandstone and siltstone) and four vertical profiles of floodplain sediments were sampled and analysed for major and trace elements, including nutrients and potentially toxic metals. Further, perceptions of environmental changes were investigated through a combination of quantitative and qualitative interview data collected from 51 smallholder farmers. Soils of primary forests were found to be chemically similar to those of regenerated forests and agricultural land-covers (pastures and coffee plantations), and differences in chemical concentrations between streams draining areas to varying degrees covered by forest were assigned to natural variability. In addition, the chemical composition of alluvial deposits was similar in the two drainage basins despite a substantial difference in exploitation degree (30 % versus 70 % cleared from forest). Thus, no evidence was found of long-term changes in the geochemistry of the Subandean river basins as a result of the conversion of primary forest to agricultural land-uses. The farmers, however, perceived an overall increase in environmental degradation as well as a change towards drier and warmer climatic conditions. The climate change was reported to be the main factor responsible for a negative trend in life quality (rural livelihoods). The results may be used in the work of identifying priorities and key factors necessary for environmental and socioeconomic sustainability in the upper Amazon. / En esta tesis se combina la ciencia natural con la psicología ambiental con el fin de determinar como la ampliación de la frontera agrícola ha afectado el medio ambiente y los medios de vida en la selva alta del Perú. Esta región forma parte de una de las zonas con mayor biodiversidad en el planeta y a su vez está expuesta a una alta presión de la deforestación que amenaza a los ecosistemas, así como el bienestar de la población en esta zona. Así mismo, este problema se hace sentir mas allá de la selva alta ya que esta zona forma parte de las cabeceras del río Amazonas y pertenece al ecosistema forestal más importante del mundo. Este estudio evalúa los efectos de la agricultura de tala y quema, en comparación con los factores naturales, sobre las propiedades químicas de los suelos, las quebradas, y los sedimentos, principalmente a través de un diseño de muestreo espacial. El trabajo de campo se realizó en dos cuencas fluviales adyacentes que están compuestas por rocas sedimentarias. Quebradas de 48 sub-cuencas independientes, dos ríos principales, 80 localidades de suelo (poco desarrollados sobre areniscas y limolitas) y cuatro perfiles verticales de sedimentos fluviales fueron muestreados y analizados para los elementos mayores y menores, incluyendo nutrientes y metales potencialmente tóxicos. También se han investigado las percepciones sobre los cambios ambientales usando una combinación de datos cuantitativos y cualitativos, recopilados a través de entrevistas a 51 agricultores. Según los resultados no hubo diferencias significativas entre la química de suelos de bosques primarios y tierras agrícolas (pastos, plantaciones de café y de bosques secundarios). En cuanto a las quebradas, las diferencias en las concentraciones de sustancias químicas entre sub-cuencas afectadas por la deforestación en diferentes grados fueron asignados a una variabilidad natural. Además, la composición química de los depósitos aluviales fue similar en las dos cuencas a pesar de una diferencia sustancial en el grado de explotación (30 % en comparación con 70 % deforestado). Por lo tanto, no se encontró evidencia de cambios persistentes en la geoquímica de las cuencas Subandinas como resultado de la conversión de bosques a tierras agrícolas. Sin embargo los agricultores percibieron una tendencia general de aumento de la degradación del medio ambiente, así como un cambio en el clima a condiciones más secas y cálidas, lo cual fue reportado como el principal factor responsable de un cambio negativo en la calidad de vida. Estos resultados pueden ser utilizados en el trabajo de identificación de prioridades y factores claves para la sostenibilidad ambiental y socioeconómica en la selva alta.