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Selon le guide de restauration des sites miniers du Ministère des Ressources Naturelles et de la Faune, une revégétalisation satisfaisante doit aboutir à une végétation comparable à celle du milieu environnant. Or dans les régions forestières, la traditionnelle revégétalisation avec des espèces herbacées n'offre aucune garantie de recolonisation naturelle par les arbres. Au contraire, la plantation d'arbres, même si encore peu utilisée, peut catalyser la conversion des sites miniers dégradés en forêts.Une première étude a consisté à planter en serre six espèces boréales (mélèze lari…

Il y a eu plusieurs cas de ruptures de digues de parcs à résidus miniers suite à des événements sismiques au cours des dernières décennies. Les épanchements de résidusrelâchés suite à leur liquéfaction ont engendré des pertes de vie et des dommages environnementaux et économiques. Une méthode de co-disposition qui consiste à placer des inclusions de roches stériles dans les parcs à résidus miniers a été proposée. Cette approche, qui implique la mise en place d'inclusions continues dans le parc pendant sa construction, peut engendrer plusieurs bénéfices. Cet article présente une évalu…

La mine East Sullivan, fermée en 1966, a généré 15 millions de tonnes de résidus miniers acidogènes. Dans les années 80, une nouvelle technique de réhabilitation a été implantée basée sur le développement d'un milieu anaérobie grâce à l'oxydation du couvert organique composé de fragments d'écorces de feuillus et de conifères. La perméabilité élevée du couvert organique favorise l'infiltration, rehausse la nappe phréatique et accélère la purge des eaux interstitielles acidogènes pré-réhabilitation. Ces eaux ont été remplacées par des eaux alcalines et pauvres en métaux grâce à la réduction …

Plusieurs sites au Québec sont perturbés par l'activité industrielle, imposant des défis pour leur réhabilitation écologique. L'introduction des arbres pionniers mycorhiziens et fixateurs d'azote permet de stimuler le développement d'un écosystème biodiversifié sur des sites perturbés. Afin d'améliorer la survie et la colonisation sur ces sites dégradés, il est essentiel d'étudier les interactions symbiotiques entre ces plantes indigènes et les micro-organismes associés. L'objectif principal de cette recherche est de démontrer l'intérêt de la nodulation par les actinomycètes du genre Frank…

L'ancienne mine Aldermac (1932-1943), située à 15 km à l'ouest de Rouyn-Noranda, a déversé du drainage minier acide (DMA) dans son bassin versant dont le lac Dasserat fait partie. Cette mine est l'une des mines abandonnées les plus problématiques de l'Abitibi-Témiscamingue et a fait l'objet d'un programme de restauration intensif de 2008 à 2011 sous la responsabilité du gouvernement du Québec.L'étude du lac Dasserat vise à établir des outils pour caractériser les risques environnementaux en aval des sources de contamination métallique (ex. Cu, Cd, Zn). Les objectifs spécifiques sont…

Les empilements de roches stériles que l'on retrouve sur les sites miniers sont souvent de grande taille et ils peuvent contenir des minéraux réactifs. Ces haldes doivent être conçueset construites de façon à assurer leur stabilité physique et chimique.La technique choisie pour la construction d'une halde est habituellement dictée par des considérations pratiques et économiques. Même si cela est encore peu fréquent, il est possible et avantageux de planifier la construction des haldes de façon à réduire les risques géotechniques et environnementaux durant l'opération et à la f…

La mine d'or de Meadowbank au Nunavut a débuté sa production en Janvier 2010. Le projet est situé à 70 km au nord de la municipalité de Baker Lake où l'on retrouve des conditions arctiques extrêmes. La production annuelle d'or est d'environ 350,000 onces provenant de 3 fosses à ciel ouvert. La construction de cette mine a débuté en 2007 et a présenté des défis techniques et de logistique particulièrement importants. Entre autres, le développement de la mine a nécessitéla construction de digues directement dans des lacs afin d'en isoler certaines portions et permettre l'accès à certai…

Le but de ce travail est d'étudier la photoexcitation de molécules chromophores dans deux environnements d'eau importants, les clathrates hydrates et la glace. Notre étude a commencé par des systèmes simples, les hydrates de dihalogènes et la glace dopée par les mêmes molécules, en collaboration avec les groupes d'expérimentateurs de Janda et de Apkarian de l'Université de Californie à Irvine. Nous avons effectué des simulations de spectroscopie d'absorption pour les complexes H2O–X2 (X=Cl, Br) par propagation de paquets d'onde en dimensionalité réduite [1,2]. Les rés…

Les surfaces de potentiel (SP) des molécules de tailles modérées sont déjà très complexes. La SP d'un agrégat de 13 atomes de métal typique est une fonction de 39 variables qui possède une dizaine de minimas de basse énergie (en principe tous des isomères possibles), des dizaines de chemins de réaction et états de transition connectant ces minimas, et des milliers de minimas locaux à plus haute énergie. Il faut des méthodes très puissantes pour découvrir les éléments clés (minimas, états de transition, chemins de réaction) des SP dans un temps de calcul raisonnable. Nous proposons que le…

Les nanocristaux de polymères attirent de plus en plus l'attention, à la fois par leurs applications technologiques potentielles et par leurs propriétés inédites qui diffèrent des propriétés du polymère massif. Donnant directement accès aux échelles nanométriques, la simulation moléculaire se propose comme un choix naturel permettant l'exploration des propriétés de ces composés. Comme premier modèle, nous avons étudié le polyéthylène (PE) afin de corréler les données émanant de la simulation aux températures de fusion expérimentales du PE nanocristallin. L'utilisation d'alcanes modèl…

Le développement de médicaments demeure un processus long et laborieux et surtout très couteux. L'emploi de méthodes de simulation informatique permet d'en réduire les couts et d'en accroitre l'efficacité. Le développement d'une plateforme informatique pour la conception de médicaments sera présentée ainsi que son application au développement de molécules a visée thérapeutique. Plus particulièrement, l'application de cette plateforme a la conception d'inhibiteurs de la prolyl oligopeptidase impliquée dans la maladie d'Alzheimer sera présentée. 

Les molécules, complexes et agrégats d'hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP)  présentent   un intérêt pour la spectroscopie et la chimie des milieux astrophysiques et également  la chimie  atmosphérique. L'étude théorique au niveau électronique et dynamique de complexes et agrégats moléculaires comprenant 100-1000 atomes demeure un enjeu. Nous examinerons les potentialités des méthodes Tight-Binding dérivées de la théorie de la fonctionnelle de la densité (Density Functional Tight Binding DFTB). Numériquement performantes tout en conservant un caractère quantique électronique, elle…

En raison du rôle clé que joue l'aromaticité dans le domaine de la chimie organique, un phénomène similaire a été recherché dans les composés de silicium depuis plus d'un siècle. L'approche de l'aromaticité sur la base de liaisons multiples avec les molécules de silicium, comme pour le benzène, a récemment conduit à des progrès considérables. Contrairement au benzène, cependant, ces molécules de silicium doivent être stabilisées par des substituts complexes et encombrants. Ici, nous utilisons une panoplie de méthodes théoriques, telle que les simulations avec des modèles fluides, la dynami…

Le métabolisme des xénobiotiques, en particulier des médicaments, est un processus vital pour contrôler leur temps de demi-vie à l'intérieur du corps humain. Des méthodes expérimentales existent pour identifier les métabolites (médicament transformé résultant de ces processus) et pour en évaluer la stabilité. Cependant, ces méthodes sont longues et couteuses et le développement de systèmes informatiques prédictifs est une voie de recherche prometteuse. Nous présenteront IMPACTS (In-silico Metabolism Prediction by Activated Cytochromes and Transition States), un outil informatique qui combi…

La chimie de l'iode hypervalent est vaste et un intérêt grandissant est porté au développement de methodes énantiosélectives promues par ces réactifs. Dans cette catégorie, la réaction d'alpha-tosyloxylation de cétones utilisant des réactifs d'iode(III) est particulièrement puissante, car elle mène aux alpha-tosyloxy cétones, des synthons chiraux versatiles qui ouvrent la voie, par substitution nucleophile, à de nombreux composés cétones alpha-chiraux. Cette reaction a été premièrement popularisée par Koser et al. en utilisant l'hydroxy(tosyloxy)iodobenzène.(1) Plusieurs questions demeuren…

La présence d'une forte organisation structurale au sein de systèmes conjugués (molécules, polymères) peut contribuer à induire des variations drastiques de la structure électronique et des propriétés de transports en comparaison des propriétés de la phase désordonnée. Une des plus intrigante et souvent difficile interactions à décrire, même avec des techniques ab-initio de grande qualité comme la DFT, concerne les faibles interactions de type p-p et de van der Waals. Dans cette présentation, je vais présenter quelques conséquences de tels couplage-p au cours d'une croissante augmen…

En raison de sa faible interaction avec une grande variété de dopants, l'environnement de para-hydrogèene, soit sous forme de matrice cryogénique solide ou de goutelettes liquides, constitue un solvant quantique idéal pour l'étude d'un grand nombre d'espèces instables. Notamment, les petits agrégats d'eau, comprenant de deux à une dizaine de molécules, présentent un interêt tout particulier, en raison des propriétés remarquables de cette espèce chimique. Le dimère de l'eau a été particulièrement bien etudié en matrice de gaz rare ou en phase gazeuse, aussi bien sur le plan expérimental que…

La dynamique électronique à l'échelle attoseconde est devenue un sujet de grande actualité depuis l'avènement de sources laser pouvant délivrer des impulsions ultrabrèves et intenses. Sa description au niveau ab-initio, tenant compte à la fois des mouvements  de grandes amplitudes d'électrons ionisés par effet de champ et de la corrélation électronique, pose des défis de taille en Chimie quantique. Nous survolerons ces défis et rapporterons les développements entrepris dans notre laboratoire d'une approche multi-échelle et dépendante du temps pour traiter de ces problèmes. Nous illustreron…

La simulation des protéines posent de nombreux problèmes aux numériciens. Tout d'abord, il est difficile de représenter correctement les interactions entre les atomes qui composent ces molécules et, partant, d'identifier correctement les structures les plus favorables. Ensuite, la cinétique des protéines s'étend sur des temps qui vont de la microseconde à la seconde, bien au-delà de ce qui est courramment accessible par des méthodes standard de simualtion. Pour dépasser ces limitations, il faut jouer d'ingéniosité. C'est qu'on a fait avec l'application de deux méthodes activées — ART nouve…