202 - Environnement

Depuis des décennies, le taux de recyclage des plastiques dans les pays riches plafonne aux environs de 25%. La complexité même du tri des plastiques à recycler rend l’opération extrêmement inefficace. Il faut qu’ils soient de même nature, non souillés, de même couleur, sans additifs incompatibles… Le problème a dépassé la limite des pays pour devenir un problème mondial, et les océans ne cessent d’accumuler des déchets de plastiques de toutes sortes : il a aussi des conséquences écologiques extrêmement graves, détruisant des vies animales par millions sur terre, dans les airs et sous l’eau.

Il faut cesser de polluer avec les plastiques. L’Europe l’a bien compris en décidant d’interdire tout plastique dans les décharges publiques à partir de 2022. Leur solution? La valorisation, i.e. l’incinération, qui n’est pas sans conséquences néfastes.

Il est impensable de ne plus produire de plastiques, mais il existe une solution immédiate en se convertissant aux ‘végéplastiques’, i.e. des plastiques fabriqués à partir de végétaux, qui possèdent les propriétés des ‘pétroplastiques’, mais qui ont aussi la propriété d’être compostables, au même titre que les déchets de table et qui utilisent les mêmes centres de compostage.

Mais voilà, les lois actuelles du Québec interdisent ces végéplastiques.

Dans cet exposé, je vais expliquer en quoi au Québec, il n’est pas possible d’avoir recours aux végéplastiques, alors qu’ils commencent à faire leur apparition dans d’autres pays.

De plus en plus d’agriculteurs, conscients que leurs pratiques agricoles contaminent l’environnement, convertissent leur régie de culture conventionnelle en régie biologique. Le guide du CÉROM et du RGCQ (2014) fait état des résultats d’essais sur 3 ans pour plusieurs variétés de blé en régie conventionnelle, mais ne fait aucune recommandation quant aux variétés qui conviendraient à une régie biologique. Notre recherche se situe dans un prolongement des essais du RGCQ afin d’aider les agriculteurs en régie biologiques à faire de meilleurs choix. L’hypothèse prévoit que le T. aestivum L. var. Major et le T. aestivum L. var. Fuzion se qualifient pour l’agriculture biologique. Les deux variétés de blé ont été cultivées dans la région de Nicolet (zone 2) et la région de Saint-Hyacinthe (zone 1) sur deux terrains situés à proximité l’un de l’autre et présentant des conditions édaphiques et climatiques similaires. Nous avons comparé les rendements, l’atteinte par la fusariose et la résistance aux taches foliaires entre les variétés et les régies de culture. Nous avons aussi tenu en compte les relevés météorologiques et la fertilité du sol. Notre hypothèse se vérifie; les deux variétés se qualifient pour l’agriculture biologique, mais la variété Major a offert de meilleurs rendements et une meilleure résistance à la fusariose et aux taches foliaires. Dans une prochaine saison, nous reprendrons l’expérience afin de réduire «l’effet année» sur nos résultats.

Résumé : Résultats d’une étude auprès des arpenteurs-géomètres quant à leurs intérêts/actions en développement durable

L’objectif de développement durable n°11 est de bâtir des villes durables¹. Par ailleurs, les arpenteurs-géomètres sont des acteurs importants de l’aménagement du territoire. En effet, «l'arpenteur-géomètre a l'exclusivité des actes d'arpentage et de cartographie et agit à titre de conseiller dans la gestion intégrée du territoire »². Au vu de son rôle, il devrait être un acteur actif qui pose des actions concrètes de développement durable dans ses activités professionnelles. Ces dernières sont entre autres, les plans de lotissement, les implantations ou encore les certificats de localisations. Cependant, est-ce bien le cas ? Pour y répondre, nous avons effectué un sondage et des entrevues pour évaluer la prise en compte des principes de développement durable auprès des arpenteurs-géomètres du Québec. Nous souhaitons présenter les résultats de cette étude qui a permis de sensibiliser les arpenteurs-géomètres sur leurs possibilités d’interventions afin de contribuer de manière plus substantielle au développement durable.

1- http://www.undp.org/content/undp/fr/home/sdgoverview/post-2015-development-agenda.html

2- Ordre des Arpenteurs Géomètres de Québec, Encyclopédie de l’Agora, http://agora.qc.ca/dossiers/Arpenteur-geometre

La dépollution des environnements contaminés aux hydrocarbures est devenue un enjeu écologique et sanitaire majeur. L’utilisation d’êtres vivants, tels que les plantes et leurs microorganismes racinaires associés, est une alternative « verte » aux techniques de dépollution traditionnelles couteuses et destructrices. Les bactéries jouent une fonction fondamentale dans la dégradation des hydrocarbures, qui constituent en retour une source de carbone et d’énergie requise dans leur respiration et leur croissance. Si les bactéries sont capables de s’adapter rapidement à des conditions environnementales stressantes, telle une contamination soudaine, c’est grâce aux plasmides conjugatifs. Ces petites molécules d’ADN circulaires, qui peuvent être échangées entre les bactéries, renferment de nombreux gènes essentiels à l’adaptation bactérienne. Malgré l’importance des bactéries dans la phytoremédiation, la diversité de gènes portés par les plasmides reste largement non explorée dans ce contexte. Mon projet a alors pour but d’étudier les fonctions portées par les plasmides dans un sol planté contaminé aux hydrocarbures. De la dégradation des hydrocarbures à l’utilisation des exsudats racinaires, nous avons mis en évidence que les plasmides contiennent de nombreuses fonctions clés pour l’adaptation bactérienne dans le sol et la rhizosphère de la plante. Ces résultats permettront d’améliorer nos connaissances et nos techniques de phytoremédiation de milieux contaminés aux hydrocarbures.

Dans ce travail, nous avons préparé et caractérisé le sulfure de cobalt (CoS) comme matériau de cathode et un milieu électrolytique organique à base d’un couple redox thiolate/disulfure. Ces deux composantes seront employées dans une cellule solaire à pigment photosensible (DSSC), qui intègre aussi l’oxyde de titane (TiO₂) comme matériau de photoanode. Le CoS a été choisi en raison de ses propriétés catalytiques remarquables, c’est un matériau stable et peu dispendieux contrairement au platine. Par ailleurs, l’électrolyte organique à base de thiolate/disulfure a la particularité d’être transparent, stable et non corrosif pour les contacts électriques et le matériau de cathode. Dans un premier temps, le CoS a été préparé par électrodéposition sur un substrat de verre conducteur, en combinant plusieurs conditions expérimentales dont la méthode de déposition. Les propriétés chimiques, morphologiques et électrochimiques du matériau déposé ont ensuite été déterminées. Dans un second temps, un milieu électrolytique à base d’un couple redox thiolate/disulfure a été préparé en variant certains paramètres de synthèse (ratio thiolate/disulfure, nature du contre-ion organique, solvants, additifs), puis caractérisé chimiquement et électrochimiquement avant d’être incorporé entre les électrodes de CoS et de TiO₂ dans une cellule DSSC. Les performances photovoltaïques des cellules solaires intégrant les matériaux les plus performants (CoS et électrolyte) seront présentées.

Le CuGaS₂ a fait l’objet de plusieurs travaux de recherche pour la production photocatalytique de l’hydrogène à partir d’une solution aqueuse. L’intérêt pour ce matériau est lié à sa non-toxicité, à son coefficient d’absorption élevé et à sa bande interdite de 2,5 eV qui fait de lui un photocatalyseur capable d’absorber dans le visible. Dans ce travail, nous avons réalisé la synthèse colloïdale du semi-conducteur CuGaS₂ en faisant réagir sous argon les composés GaCl₃ et Li₂S, dissous séparément dans le 1-methylimidazole (NMI), pour former le précurseur LiGaS₂. À ce dernier a été ajoutée une solution de CuCl/NMI, menant à une suspension de CuGaS₂ ensuite traitée à 130 °C pendant 20 h suivi d’un recuit à 600 ° C durant 2 h sous argon. Trois contenus différents en gallium ont été employés. L’analyse chimique révèle des compositions avec un excès en gallium de 2, 5 et 15 % par rapport au cuivre, suggérant une conductivité de type n. La diffraction des rayons X confirme la phase chalcopyrite du matériau et des tailles de cristallites de l’ordre de 20 nm. La bande interdite de CuGaS₂ est une transition directe, estimée à 2,6 eV par spectroscopie UV-Visible. Des caractérisations par spectroscopie d’impédance électrochimique permettront de confirmer la conductivité du matériau et d’évaluer l’influence du rapport atomique Ga/Cu sur le niveau de Fermi, ainsi que sur la densité des porteurs de charge majoritaires du matériau semi-conducteur.

Ce travail porte sur l’étude de la dépollution des eaux par les procédés d’oxydation avancées en utilisant Fe₂O₃/ Bi₂WO₆ comme catalyseur. Ce dernier a été préparé par une mixture mécanique en ajoutant au Bi₂WO₆ obtenue par méthode hydrothermale la quantité correspondante du Fe₂O₃,celui-ci obtenu par décomposition thermique du Fe(NO₃). 9H₂O. La surface , structure, caractéristiques morphologiques des échantillons, ont été déterminés par BET, DRX, MEB, XPS et spectrométrie d’absorption en réflexion diffuse. L'efficacité photocatalytique a été testée sur un colorant : le méthyle orange (MO), ainsi qu'une substrat transparente : Phénol (Ph) , dans un milieu aqueux (pH = 5,5) sous illumination UV et visible en absence et en présence de H₂O₂.Dans le système Fe₂O₃-Bi₂WO₆ / H₂O₂, environ 85% de MO a été dégradé en 60 min d'irradiation visible alors que 100% a été dégradé en 60 min sous irradiation UV. Cependant, seulement 30% de Ph a été dégradé dans ce système après 120 min d'irradiation visible, alors qu'environ 95% a été dégradé en 90 min d'irradiation UV. Sous irradiation UV,la génération des radicaux hydroxyle est favorable; tandis que sous une illumination visible, seulement une petite fraction d'UV peut produire OH• . Sous illumination, le H₂O₂ pourrait réagir avec les électrons photoinduits des photocatalyseurs conduisant à la production de radicaux hydroxyle (OH•).

L’écomimétisme est une branche du biomimétisme qui applique les fonctions et les processus des écosystèmes aux systèmes architecturaux. L'un des objectifs de ce domaine émergent est d'optimiser l'utilisation des ressources dans les bâtiments pour favoriser l'atténuation et l'adaptation au changement climatique. La méthode de conception présentée ici est une approche itérative et transdisciplinaire qui guide les architectes, les ingénieurs et les concepteurs au moyen d'un exercice d'ecomimétisme. L'étude de cas suit les étapes qui sont propres à la méthode de conception et elle met en évidence les avantages et les défis de cette approche. Cette étude de cas démontre les possibilités d'innovation dans la conception de bâtiments, ainsi que certaines modifications et améliorations apportées à la méthode d’écomimétisme.

Le concept de service écosystémique offre un paradigme bien institutionnalisé pour étudier les relations homme-nature et influencer les politiques de conservation de la nature. Cependant, il n’existe toujours pas de méthode communément admise pour définir le niveau requis de connaissances scientifiques ni la manière dont ces connaissances devraient être structurées pour servir de base à une évaluation de services écosystémiques. Cette communication propose un cadre pour étudier la demande sociétale liée à l’utilisation et la conservation de la biodiversité et de ses services. La mise en œuvre de ce cadre analytique est présentée à travers deux études de terrain qui permettent l’étude de la demande sociétale vis-à-vis du service écosystémique de régulation des nutriments qui influe sur la qualité des eaux littorales. Le premier terrain est réalisé en baie de Saint-Brieuc où des enjeux d'eutrophisation entrent en conflit avec les usages locaux (Fig) ; le second terrain est réalisé en baie du Mont Saint-Michel qui ne fait l'objet d'aucun enjeu d'eutrophisation. Les résultats de ces travaux mettent en évidence des synergies et des compromis entre les différentes demandes sociétales selon les catégories d’acteurs et leurs usages au sein du territoire, selon les contextes écologique, social, économique ou encore politique. Ils offrent des perspectives à la fois scientifiques liées à l'évaluation des services écosystémiques, et opérationnelles pour la gestion des conflits d'usages.

Les propriétaires de parcs éoliens reconnaissent l’importance d’une maintenance préventive pour éviter les pertes de production causées par des bris mécaniques ou électriques inattendus. Dans le cas des entretiens de longue durée, il est crucial pour les producteurs de connaître les conditions de vent au-delà de quelques semaines pour prendre des décisions optimales dans la planification des interventions. Les prévisions saisonnières, maintenant émises par plusieurs organisations météorologiques, répondent à ce besoin, mais ont-elles réellement un pouvoir prédictif (EN : predictive skill) : voici la question à laquelle nous comptons répondre dans cette contribution !

D’abord, nous démontrerons que, pour une période d’arrêt de plusieurs semaines, les gains sont considérables lorsque celle-ci est choisie de façon optimale plutôt que décidée aléatoirement. Ensuite, nous présenterons notre module de prévisions à long terme (1 an) détaillant l’évolution des moyennes mensuelles du vent, de la production énergétique et de la température pour un parc éolien à partir des résultats des modèles prévisions numériques du temps produites par Environnement Canada.

Pour vérifier l’utilité de ces prévisions, les données générées seront supportées par une analyse de précision qui permet de déterminer le pouvoir prédictif des prévisions saisonnières et ce, sur un ensemble de données historiques de 30 ans (1980 à 2010) ainsi que sur des historiques de production de parcs éoliens existants.

Le biochar est un matériau poreux à haute teneur en carbone, obtenu par la transformation thermique contrôlée, de matières organiques résiduelles en bioénergie. Plusieurs études rapportent que l’application de biochar produit en laboratoire ou de façon artisanale permet d’améliorer la fertilité et la productivité des sols acides et lessivés, caractéristiques des climats tropicaux. Les résultats varient par contre en fonction du choix de matière première, des conditions de production et du type de sol dans lequel il est incorporé. Il est donc difficile de prédire si l’utilisation de biochar produit à grande échelle à partir de biomasse disponible localement pourrait avoir un impact significatif sur les sols agricoles tempérés. L’objectif de cette étude est de mesurer l’effet de l’utilisation en champ de biochars de résidus ligneux sur les propriétés physicochimiques d’un limon sablonneux et sur le rendement de la pomme de terre cultivée dans un climat tempéré. Pour ce faire cinq traitements consistant d’un témoin et de combinaisons factorielles de types de biochars (bois dur et bois résineux) et de taux d’application (10t ha^-1, 20t ha^-1) furent établis à l’automne 2015 dans 25 parcelles expérimentales à Fredericton, NB. Les résultats des analyses de sols, de tissus végétaux, et des rendements obtenus à l’été 2016 seront présentés. Le potentiel que constitue le biochar pour supporter une production durable de pomme de terre dans les provinces de l’est du Canada sera discuté.

La population de Wôlinak et d’Odanak, deux communautés abénakises de la région du Centre-du-Québec, ont participé activement à la rédaction du Plan d’adaptation aux changements climatiques (PACC) durant l’année 2014-2015. Ce projet visait à étudier l’impact des modifications du climat sur les deux communautés précisément, tout en privilégiant la question des activités traditionnelles. Le PACC propose au final dix mesures d’adaptations possibles à mettre en œuvre au sein des deux communautés. Cette année, Affaires autochtones et du Nord du Canada a permis de réaliser une de ces mesures en permettant d’intégrer les deux plans de mesures d’urgence des communautés au plan d’adaptation en question. La présente étude a permis de dresser un portrait de ce qui était déjà pris en compte en termes de climat et de mesures d’urgence. Il en résultat que quatre grandes catégories furent ajoutées ou modifiées aux plans de mesures d’urgence, soit l’érosion, les infrastructures, la santé et les événements extrêmes. Des graphiques sous forme d’arbre décisionnel ont permis de mettre en perspective les acteurs impliqués dans les diverses situations, de même que les actions à poser en prévention, en intervention et en rétablissement. L’évaluation des risques est également au cœur d’une démarche d’adaptation aux changements climatiques de même que dans les mesures d’urgence. Une telle étape fût donc réalisée pour évaluer de nouveau certains aléas déjà présents et également ajouter ceux manquants.

Les plantules qui se développent dans un contenant requièrent des conditions environnementales spécifiques, particulièrement au niveau des racines. Les contenants biodégradables souples ont fait leurs preuves mais la biodégradabilité de structures solides et dures demeure plutôt méconnue. L’objectif de cette étude est de développer un contenant à ciment solide biodégradable dans le sol. Basé sur une étude pilote, nous avons sélectionné 80 combinaisons de liants (colle à base de fécule de patates, farine de riz, farine de blé et un mélange de gélatine, glycérine et de vinaigre blanc (GGV)), de substrats (copeaux de bois, maïs, chanvre, chaux dolomitique, marc de café, son d’avoine) et de pigments (alimentaires et minéraux). Chaque composante de ciment avait été façonnée en forme de contenant de différentes épaisseurs, compressée manuellement. Plusieurs paramètres dont le temps de séchage, le poids et l’efficacité de coloration du pigment des réceptacles ont été comparés. Les résultats préliminaires révèlent que le liant GGV sèche 2 fois plus vite que les autres. Après séchage, pour un volume initial similaire, le marc de café est environ 2 fois plus léger que la chaux. Indépendamment des combinaisons de ciments, les colorants d‘origines alimentaires sont moins efficaces que ceux d’origine minérale. Basés sur nos résultats, les 8 ciments les plus prometteurs ont été enterrés pendant 4 mois afin d’évaluer le niveau de biodégradabilité dans le sol. Les résultats sont à venir.

Peu d’études paléoécologiques ont porté sur les marges des tourbières et sur la végétation ligneuse qui y abonde souvent. Par ailleurs, les feux peuvent s’y enregistrer plus facilement en raison de la présence de combustible adéquat. L’objectif principal de cette recherche était d’apporter un éclairage nouveau du rôle des feux sur la dynamique végétale à différentes échelles temporelles (décennie à séculaire/millénaire) en parallèle avec des changements environnementaux plus durables reliés aux fluctuations majeures du climat ou des conditions édaphiques. Pour ce faire, nous avons choisi d’analyser les macrorestes végétaux et les charbons d’une colonne de tourbe de 170 cm d’épaisseur provenant de la marge d’une tourbière ombrotrophe du Nouveau-Brunswick. Des restes d’insectes ont aussi été recueillis et identifiés par un paléoenthomologiste. Plusieurs datations au carbone 14 ont été faites sur l’ensemble de la colonne ou des profils voisins. Les résultats principaux indiquent la succession de trois grands types d’assemblages végétaux sur environ 5000 ans correspondant à trois grands types de milieux : fen riche, fen pauvre, bog. Une analyse minutieuse des lits carbonisés montre que 25 incendies ont ponctué l’existence des communautés végétales. En général, les feux ont eu des effets temporaires sur les assemblages végétaux et n’avaient des effets durables que lorsqu’ils coïncidaient avec des changements de grandes magnitudes (climat, conditions édaphiques).