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Influence du climat et du cycle des feux sur la biodiversité végétale des sous-bois de peuplements de peupliers faux-trembles (Populus tremuloides Michx.) en forêt boréale au Canada
Maude Crispo (UQAM - Université du Québec à Montréal), Yves BERGERON
La préservation de la biodiversité est un enjeu essentiel du développement durable. Au-delà des engagements étatiques, sa protection ne peut être assurée que par l’acquisition soutenue de connaissances sur les divers processus régissant son maintien et sa restauration. Cette étude vise ainsi à déterminer comment la végétation des sous-bois de peuplements de peupliers faux-trembles (Populus tremuloides Michx.) est influencée par le régime des feux et le climat dans la forêt boréale du Canada. Elle cherche à discerner l’importance des processus déterministes dans l’assemblage des végétaux, telle que la compétition pour l’utilisation des ressources, et celle des processus stochastiques, tels que les feux de forêt, qui surviennent aléatoirement dans l’environnement. Dans cette optique, la végétation de sous-bois de 33 peupleraies a été échantillonnée le long d’un gradient longitudinal de précipitations et de régimes de feux s’étendant de l’ouest à l’est du Canada. L’équitabilité des espèces serait ainsi 12,5 % plus élevée à l’ouest, caractérisé par des précipitations plus faibles et un cycle de feux plus court, qu’à l’est du pays qui bénéficie de plus de précipitations et d’un cycle de feux plus long. Cependant, les richesses spécifiques sont similaires entre ces grandes régions et ce paramètre ne semble pas corrélé aux variables considérées. Ces résultats préliminaires laissent déjà supposer une similarité inhérente aux peuplements de peupliers faux-trembles en forêt boréale.
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Caractérisation thermogravimétrique-cinétique-calorimétrique des déchets de carton
Leila Ghorbel (INRS - Institut national de la recherche scientifique), Tarek ROUISSI , Satinder- Kaur Brar (INRS - ETE - Institut national de la recherche scientifique - Eau Terre Environnement), Antonio Avalos Ramirez (CNETE), Diego LOPEZ GONZALEZ , Jean-Francois BLAIS
En 2011, 542 000 tonnes de papier et carton ont été éliminés au Québec. Car certains d’entre eux ne peuvent être recyclés, il est donc considéré judicieux de rechercher des techniques de valorisation énergétique permettant non seulement une meilleure gestion de ces rebuts mais également d’en produire de l’énergie.
Pour cela, une caractérisation élémentaire et une étude de son comportement thermique a été menée par analyse thermogravimétrique (TGA) et thermogravimétrie dérivée (DTG). Cette analyse dans son ensemble présente aussi l’outil principal de calcul des paramètres cinétiques. L’échantillon de carton a également été étudié par la technique de calorimétrie différentielle à balayage (DSC).
La TGA permet de déterminer l’intervalle de température effectif à sa dégradation massique (T entre 203 et 436ºC) correspondant à la formation de biochar. D’autrepart, le traçage de la courbe de DSC montre que les transformations du carton (Déshydration du carton-Volatilisation et perte massique- Transformation lente du biochar) correspondent bien à des pics endothermiques. Enfin, une détermination des paramètres cinétiques a bien été réalisée en traçant la courbe ln[g(α)/T2] en fonction de 1/T.
Les données récoltées de TGA, DTG et DSC permettent d’avoir une vue générale permettant de valoriser le carton en biochar. Une pyrolyse des déchets sera faite en variant deux principaux paramètres à savoir la température et le temps de
réaction afin de maximiser le rendement en biochar.
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Les microcystines : une protection contre le stress oxydatif? Étude des taux de croissance de M. aeruginosa
Marianne Racine (Université d’Ottawa), Frances PICK
La prolifération des cyanobactéries (algues bleu-vert) dans les plans d’eau représente un problème environnemental mondial et les toxines produites par plusieurs genres peuvent être à l’origine de problèmes de santé. Le rôle de ces toxines est encore mal connu et ce n’est qu’avec une meilleure connaissance de ces rôles qu’on pourra mieux prévoir et contrôler l’éclosion de fleurs d’eau de cyanobactéries. Dans cette étude, une souche toxique (Microcystis aeruginosa, PCC7806) sera comparée à son mutant (PCC7806mcyB-), dans le but d’étudier le taux de croissance des deux cultures lorsqu’elles sont exposées à un facteur de stress oxydatif, soit en monoculture ou en compétition. Le gène mcy étant responsable de la production de microcystine, on pourra déterminer si celle-ci possède un rôle de protection. Une revue de la littérature sur différentes expérimentations suggère que les facteurs de stress tels que les herbicides, l’exposition aux UV et une augmentation de nutriments peuvent déclencher la libération de toxine et la surproduction de H2O2, démontrant ainsi une forte réponse cellulaire. Si le rôle des toxines est bel et bien de protéger les cellules contre ces stress extérieurs, alors la souche sauvage devrait être plus résistante et montrer un plus grand taux de croissance. Dans cette étude, l’atrazine, un herbicide employé en Amérique du Nord en agriculture, sera un moyen utilisé pour induire le stress oxydatif chez ces cyanobactéries.
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Effets d’un herbicide, d’un fongicide et de deux néonicotinoïdes sur l’expression promoteur-spécifique de l’aromatase, enzyme impliquée dans le cancer du sein hormonodépendant
Élyse Caron-Beaudoin (INRS - Institut Armand-Frappier), Michael S. DENISON , J. Thomas SANDERSON
Dans le cancer du sein hormono-dépendant, l'expression de l'aromatase dans les fibroblastes est augmentée via l'activation des promoteurs PII, I.3 et I.7. L'exposition à certains contaminants est associée à une augmentation de l'expression de l'aromatase, enyme assurant la synthèse des oestrogènes. Pour déterminer l'effet de pesticides sur l'expression de l'aromatase, une méthodologie de la mesure de l'expression des promoteurs spécifiques a été établie par RT-qPCR, dans des cellules cancéreuses surrénaliennes (H295R) et dans des cellules endothéliales (HUVEC). Ces cellules ont été exposées à l'herbicide atrazine (0.3, 3, 10, 30uM), au fongicide vinclozolin (10, 30, 100uM), ainsi qu'à deux pesticides néonicotinoïdes (thiamethoxam et thiaclopride) (0.3, 3, 10, 30, 100uM). Chez les H295R, l'atrazine et le vinclozolin ont induit l'expression des promoteurs PII et I.3. Le thiaclopride et le thimathoxam, à 30uM, induisent l'expression de l'aromatase via PII et I.3 de façon significative. Chez les HUVEC, l'atrazine, le vinclozolin et le thiaclopride (10uM) augmentent l'expression de l'aromatase, bien que les promoteurs impliqués ne soient pas encore identifiés. Ce projet est d'une importance certaine puisqu'il permettra d'évaluer l'effet de certains contaminants sur l'expression de l'aromatase, via des promoteurs uniquement activés lors d'un cancer du sein hormono-dépendant.
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Production et respiration de la communauté planctonique du golfe de San Jorge, Argentine
Valérie Massé-Beaulne (UQAR - Université du Québec à Rimouski), Gesche WINKLER
, Christian NOZAIS
, Gustavo FERREYRA
L'équilibre entre la production et la respiration est à la base de notre compréhension des flux de carbone dans les écosystèmes marins. À l’échelle globale, les zones côtières jouent un rôle important dans le cycle du carbone. Le sujet de recherche s’insère dans le cadre d’un projet international en collaboration avec l’Argentine : MARine Ecosystem health of the San Jorge Gulf (MARES). Dans ce contexte, le projet a pour objectif d’étudier la variation spatiale et temporelle de la production et de la respiration des communautés planctoniques du golfe de San Jorge afin de caractériser l’état physiologique de ces communautés. L’échantillonnage et les mesures in situ de la production primaire et de la respiration de la communauté planctonique se dérouleront durant le mois de février 2014 à bord du navire de recherche océanographique Coriolis II. Sur une grille de 20 stations et sur une station fixe avec échantillonnages durant 48 h, nous allons mesurer la production et la respiration de la communauté planctonique naturelle à l’aide d’un incubateur simulant les conditions de lumière et de température dans la colonne d’eau. Nos résultats fourniront des paramètres de base pour la construction de modèles métaboliques et éco-systémiques qui pourraient servir à évaluer les impacts à court et à long terme de l’exploitation des hydrocarbures sur les écosystèmes marins côtiers.
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Nouvelle technique de préparation d’échantillons de microplancton marin pour l’analyse par microtomodensitométrie
Laurent Gosselin (ISMER - Institut des sciences de la mer de Rimouski), André ROCHON
Cette nouvelle technique permet de réaliser des analyses morphométriques et taxonomiques des dinoflagellés, et a l’avantaged’être plus simple et rapide que les techniques actuelles.
Nous présentons une nouvelle technique utilisant une solution de nitrate d’argent (AgNO2) afin d’augmenter la radio-opacité de spécimens de microalgues marines destinés à l’analyse par micro-tomodensitométrie. En effet, la faible radio-opacité des microalgues (dinoflagellés) requiert l’utilisation de teintures ou revêtements radio-opaques pour les rendre visibles aux rayons x.
La préparation des échantillons, réalisée à la noirceur pour éviter la précipitation de l’argent, consiste en : a) tamisage humide à 20 μm; b) immersion des spécimens dans une solution d’AgNO2; c) rinçage à l’eau distillée; d) séchage à l’air; e) transfert des spécimens sur support radiotransparent.
L’analyse subséquente des spécimens par micro-tomodensitométrie indique que l’AgNO2 permet l’observation des dinoflagellés car il se lie au contenu et à la paroi cellulaire et augmente la radio-opacité des spécimens.
Cette technique présente des avantages importants par rapport à d’autres (recouvrement des spécimens d’un alliage or/palladium par pulvérisation cathodique ou teintures à base d’iode ou de zinc). En effet, la pulvérisation cathodique ne permet que d’augmenter la radiopacité des composantes externes des spécimens, alors que les teintures ne font qu’augmenter la radio-opacité du contenu cellulaire.
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Influence de la géomorphologie de l’estran sur l’aléa érosion sur la côte sud de l’estuaire maritime et du golfe du Saint-Laurent
À ce jour, peu d’études sur l’aléa d’érosion côtière tiennent compte de la géomorphologie de l’estran. Son influence sur la vitesse de recul de la côte n’a jamais été quantifiée au Québec. L’objectif principal de cette étude est de déterminer si l’une ou plusieurs des caractéristiques géomorphologiques principales de l’estran (largeur, pente, rugosité et structure) ont une influence significative sur la vitesse de recul de la côte et ce, pour les différents types de côtes retrouvés entre Rimouski et Sainte-Anne-des-Monts. D’abord, afin de segmenter le terrain d’étude, une typologie d’estran regroupant neuf catégories a été établie en fonction des caractéristiques géomorphologiques et des éléments pouvant affecter l’hydrodynamique des vagues. Pour chaque segment uniforme, des profils d’estran ont été générés à partir de données LiDAR. Chacun des profils a été caractérisé notamment en calculant différentes pentes, la largeur de l’estran et un indice de rugosité, ainsi qu’en notant le type de substrat et sa structure. Ces différentes caractéristiques ont ensuite été comparées avec les taux d’érosion de la ligne de rivage pour chaque type de côte (terrasse de plage, falaise meuble ou rocheuse) afin de souligner les corrélations existantes entre ce taux de recul et le type d’estran ou une variable morphologique commune à plusieurs types d’estran. Les conclusions de ces analyses contribueront à améliorer la cartographie des risques d’érosion sur les côtes du Québec maritime.
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Origine d’un monticule carbonaté alimenté par une source d’eau hypersaline riche en méthane thermogénique dans l’île d’Anticosti : impacts sur l’exploration pétrolière
Pascale Daoust (Université d’Ottawa), André DESROCHERS (Université d’Ottawa), Ian CLARK (Université d’Ottawa)
Notre étude porte sur une source d’eau hypersaline qui se trouve à l’île d’Anticosti au Québec. Cette source est caractérisée par une émanation permanente de saumure et est associée à une accumulation carbonatée en forme de monticule (~ 1 m de hauteur; 30 m en diamètre) au-dessus du substrat rocheux. La géochimie des eaux hypersalines suggère une formation à partir de l’eau de mer, mais modifiée par une forte évaporation à l’origine et lors de l’enfouissement subséquent. Le méthane associé montre une signature isotopique d’origine thermogénique en lien avec un réservoir profond dans la succession sédimentaire du Paléozoïque. Cependant, les isotopes stables de ces eaux suggèrent que leur remontée vers la surface s’accompagne d’un mélange important avec des eaux météoriques. Les dépôts carbonatés de ce monticule sont issus de la précipitation de calcite prismatique d’origine abiotique et d’agrégats de micrite en forme de buisson d’origine microbienne. Nous avons effectué des analyses minéralogiques, pétrologiques, et isotopiques et de datation radiométrique qui devraient nous renseigner sur les processus de précipitation des calcaires associés à la source et leur évolution au cours de l’Holocène. Notre étude montre qu’il y a une connectivité naturelle entre les aquifères profonds salins riches en méthane thermogénique et la surface et que l’on doit tenir compte de cet aspect dans le contexte possible de l’exploitation pétrolière par fracturation à l’île d’Anticosti.
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Gestion durable des résidus de panneau de gypse issus de la démolition des chantiers au Québec
Nadler Nahindy Simon (UQAM - Université du Québec à Montréal), Alfred Jaouich (UQAM - Université du Québec à Montréal)
Dans les conditions naturelles des décharges publiques, le gypse présent dans les résidus de placo-plâtre représente un risque majeur pour la qualité de l’environnement. Les dépôts humides peuvent permettre la libération et la lixiviation d’ions sulfate (SO42-) vers les eaux souterraines à des concentrations très toxiques (250 - 1500 ppm). En outre, leur compaction crée souvent un milieu anaérobique qui stimule la croissance de bactéries sulfato-réductrices (Desulfovibrio desulfuricans). Celles-ci produisent des émissions gazeuses de sulfure d’hydrogène (H2S) qui génèrent des odeurs nauséabondes pouvant provoquer l’arrêt respiratoire chez l’être humain à des concentrations létales (≥250 ppm).
Ce travail propose différentes méthodes susceptibles d’assurer une gestion économique et respectueuse de l’environnement des résidus de placo-plâtre. Il suggère d’intervenir suivant deux leviers d’action : i) en amont de la phase d’enfouissement par la Réduction, le Réemploi, le Recyclage et la Valorisation des résidus (Principe des 3RV); et ii) au moment de la phase d’enfouissement en procédant au traitement chimique, physico-chimique ou biologique des résidus.
Nous concluons que l’application du principe des 3RV et le recouvrement des sites d’enfouissement par des matériaux alcalins tels que des résidus de béton, d’agrégats (roches calcaires), de cendres peuvent s’avérer une alternative très prometteuse pour une gestion durable des résidus de placo-plâtre au Québec.
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