202 - Environnement

Les concentrations atmosphériques de CO₂ ont largement augmenté depuis l’ère préindustrielle diminuant le pH océanique de 0,1 unité, représentant déjà une augmentation de l’acidité de 30%. Dans l’estuaire du Saint-Laurent, la situation est différente puisque les remontées d’eaux hypoxiques et les apports d’eau douce peuvent faire fluctuer de façon rapide le pH au-delà des prévisions océaniques de 2100. De plus, l’augmentation de la température prévue d’ici la fin du siècle représente un facteur de stress supplémentaire pour l’écosystème estuarien. Une expérience en mésocosme, regroupant une quinzaine de chercheurs du Québec, a eu lieu entre le 28 septembre et le 16 octobre 2014 afin d’étudier pleinement l’impact qu’auront ces changements sur la communauté planctonique de l’estuaire du Saint-Laurent. De l’eau estuarienne fut recueillie et soumise à une augmentation de 5°C sous un gradient de pH et fut échantillonnée quotidiennement afin de caractériser plusieurs processus biologiques planctoniques. Les résultats préliminaires indiquent qu’il y a diminution du taux de croissance phytoplanctonique et de la biomasse face à l’acidification, mais une augmentation de ces valeurs suite à l’augmentation de température. Les analyses à venir permettront de déterminer plus en détail les causes de ces variations, de même que l’impact de ces changements environnementaux sur le reste des processus étudiés, en plus d’en apprendre davantage sur l’effet synergétique de la température et du pH

Depuis plusieurs années, le succès de reproduction de fou de Bassan est médiocre. L’hypothèse principale pouvant expliquer cet état de fait est relié à une diminution de la disponibilité des proies (influencée soit par des modifications dans l’abondance ou dans la répartition horizontale ou verticale des espèces de poissons consommées). Le comportement alimentaire des fous de Bassan a donc été étudié pendant la période de reproduction afin de comparer les individus qui ont réussi à nourrir un poussin jusqu'à l'envol en comparaison avec ceux qui n'ont pas eu de succès. Afin de répondre à cette problématique, des GPS et des consignateurs de plongée ont été utilisés afin de caractériser les voyages de pêche effectués par les adultes pour capturer les proies nécessaires à l'alimentation de leur poussin. Les proies rapportées au poussin, en comparaison avec les stocks de poisson disponibles dans le golfe du Saint-Laurent, ont également été analysées afin de déterminer les proies préférentielles. Cette communication est le fruit du travail réalisé à l’hiver 2015 par des étudiants collégiaux et universitaires dans le cadre d’une étude portant sur une espèce sentinelle de l'écosystème marin québécois

Les estuaires figurent parmi les écosystèmes les plus productifs sur Terre, mais leur productivité varie selon des facteurs météorologiques et territoriaux d’une manière encore mal définie. Aux États-Unis, il est possible d’estimer la productivité primaire  à partir de la biomasse des algues planctoniques, de l’intensité lumineuse et du coefficient d’absorption de la lumière par l’eau. Ici, nous analysons la productivité primaire de quatre estuaires oligotrophes du nord-est du N-B échantillonnés à l’amont  et à l’aval, au printemps et à l’été sur une période de trois ans (2010-2012) pour cerner les facteurs de variabilité les plus importants (spatio-temporels, liés aux usages du territoire ou aux conditions météorologiques). La productivité primaire brute (0 à 88 μg O₂ L^‑1 h^-1) a varié surtout entre les quatre bassins versants ou entre saisons plutôt qu’entre les années ou entre les positions amont-aval. De plus, la productivité primaire brute était plus fortement corrélée à la biomasse algale qu’à l’intensité lumineuse ou au coefficient d’absorption. Sur ce plan, les estuaires du Nouveau-Brunswick se comportent aujourd’hui comme certains estuaires des États-Unis pendant les années 1980, avant d’importantes perturbations causées possiblement par la présence d’espèces invasives, de pesticides ou d’apports accrus en nutriments. L’influence relative des caractéristiques territoriales (par ex. couverture agricole) et météorologiques sur la productivité sera également présentée.

La glace de mer influence fortement la dynamique des producteurs primaires en Arctique. Avec l’avancée du printemps, la fonte de la neige résulte en la formation de mares de fonte qui peuvent être colonisées par des algues unicellulaires. Par la suite, la fonte graduelle de la glace stabilise la colonne d’eau et augmente son éclairement, menant au développement de floraisons phytoplanctoniques sous ou à la lisière de la glace. Dû au réchauffement climatique, ces phénomènes se produisent plus tôt dans la saison et sur une plus grande échelle spatiale. Afin de mieux quantifier ces effets, la production primaire et la chlorophylle a (chl a) fractionnées (0,7-5 µm et >5 µm) ont été mesurées dans les mares de fonte et dans la région de la marge de glace du détroit de Lancaster (Arctique canadien) du 17 au 23 juillet 2014. Bien que les concentrations de chl a dans les mares de fonte soient faibles (<0,5 mg m^-3), les petites cellules (0,7-5 µm) qui dominent la biomasse sont responsables d’une production primaire non négligeable, variant de 2 à 25 mgC m^-3d^-1. Dans la région de la marge de glace, une floraison phytoplanctonique dominée par les grosses cellules (>5 µm), tant pour la chl a (24 à 51 mg m^-2) que pour la production primaire (94 à 1289 mgC m^-2d^-1), a été observée sous la banquise. Ces nouvelles mesures démontrent l’importance grandissante des mares de fonte et des floraisons sous la glace comme source de carbone pour l’écosystème arctique au début de l’été.



Depuis les années 2000, un déclin important a été noté dans plusieurs populations de hareng, dont celle du sud du golfe du Saint-Laurent. Il est possible que les harengs frayant dans les eaux de l’estuaire moyen du Saint-Laurent proviennent de cette population. De plus, le hareng venant y frayer est important dans le réseau trophique local, alimentant les bélugas femelles gestantes. Dans ce contexte, comme il n’y a pas eu d’études sur ce hareng depuis les 20 dernières années, il est important de mettre à jour nos connaissances sur certains aspects de la présence de larves de hareng. Ainsi, les objectifs principaux de la recherche portent sur la persistance du frai autour de sites décrits dans le passé, la localisation d’aires favorables à la croissance larvaire et l’étude du lien entre la croissance individuelle et la condition somatique des jeunes larves avec les caractéristiques environnementales de ces aires. De mai à octobre 2014, la présence et la localisation de larves avec sac vitellin a démontré la persistance des sites de frais dans des aires semblables à celles dénotées dans la littérature. L’échantillonnage a aussi révélé la présence de différentes cohortes qui sont nées durant la saison. La mesure des longueurs permettra la construction de diagrammes de fréquence de taille pour déterminer la croissance. Les contenus stomacaux et la condition somatique des larves seront mis en relation avec les caractéristiques environnementales trouvées aux sites d’échantillonnage.



La bioturbation est le remaniement des sédiments et est un processus joue crucial puisqu’il permet de remettre en suspension de nombreux éléments vitaux qui, sinon, finiraient par disparaître aux confins de l’océan. Le premier traité de bioturbation a été écrit par Charles Darwin en 1881 et depuis, ce domaine n’a cessé de se développer. L’un des chercheurs les plus actifs dans ce domaine a été le professeur Gaston Desrosiers. Arrivé à l’UQAR en 1977, ses premiers travaux ont décrit les communautés benthiques du substrat meuble de l’estuaire du Saint-Laurent. Par la suite, il s’est intéressé à la bioturbation par les polychètes et par les communautés benthiques. Il aura permis un avancement technologique important en développant avec des collègues (mais des amis avant tout) une méthode pour quantifier les structures biogènes à l’intérieur des sédiments : la tomodensitométrie axiale. Il a été l’un des premiers à s’intéresser à l’écologie fonctionnelle en vue de caractériser les communautés benthiques en utilisant une classification des espèces en groupes fonctionnels de bioturbation. Cette approche a permis de quantifier l’action des principaux organismes de ces communautés en fonction des variables physico-chimiques du sédiment. Soulignons que le professeur Desrosiers est l’auteur de plus de 85 publications scientifiques et qu’il a participé à la formation de plus de 45 étudiants et étudiantes. Cette présentation est un hommage à ce grand écologiste benthique décédé en 2006.

La possibilité d'expansion de la mytiliculture au large des Îles de la Madeleine soulève certaines préoccupations chez les pêcheurs et les intervenants du milieu, au sujet des interactions possibles entre les activités aquacoles et les ressources halieutiques. La mytiliculture s'effectue généralement dans des zones dénudées à fond meuble. L'ajout de structures d'élevage (filières, blocs de béton) complexifie le fond marin et crée des abris qui sont rapidement colonisés par le homard. Des études ont démontré une plus grande abondance des homards au site mytilicole et plus particulièrement à proximité des lignes de moules. La modification d'habitat, couplée à la présence de proies provenant principalement de la chute de moules pourraient influencer les déplacements des homards dans la zone étudiée.

L’objectif principal de cette étude est de connaître la dynamique des déplacements des homards sous un site mytilicole comparativement à deux sites sans aquaculture. L’hypothèse est que les déplacements et les domaines vitaux du homard d’Amérique sont plus petits à l’intérieur d’un site mytilicole, en raison de la proximité et de l'abondance d'abris et de proies.

Un système de télémétrie (Vemco) a été utilisé pour suivre les déplacements des homards d'Amérique. Les homards (n=15/site) ont été pourvus d'émetteurs acoustiques (V9) et leurs déplacements ont été enregistrés durant 2 mois. Nos premiers résultats démontrent que 85 % des homards quittent les sites en moins d'une semaine.

Ce projet consiste à analyser le cadre légal canadien entourant la protection des espèces en péril, plus précisément la Loi sur les espèces en péril (LC 2002, ch 29) (Loi), afin de déterminer si celle-ci remplit réellement ses objectifs.

Avec la mise en œuvre de cette loi, les législateurs souhaitaient établir un processus permettant de prévenir la disparition des espèces, de favoriser leur rétablissement et de bien gérer les espèces préoccupantes afin d’éviter qu’elles ne deviennent elles aussi des espèces menacées ou en voie de disparition. 

La mise en œuvre de la loi a-t-elle réellement permis l’accomplissement de ces objectifs? En comparant la Loi canadienne sur les espèces en péril  et  le « Endangered Species Act » des États-Unis, nous mettrons en parallèle les procédés américains et canadiens mis en œuvre pour redresser la situation. Ceci nous permettra de mettre en lumière les méthodes les plus efficaces dans l’atteinte des objectifs visés et de constater si on peut observer une réelle amélioration du statut des espèces ou non.

Nous étudierons plus particulièrement le processus d’inscription, de rétablissement, d’efficacité à établir une séparation claire entre les sciences et la politique (neutralité du processus) ainsi que les  résultats observés. 

Certaines théories ont incorporé l'effet de l'aire, de l'isolation et de la bordure d'un habitat pour expliquer la répartition des espèces. L'aire, le périmètre et le ratio aire/périmètre d'un habitat ne sont pas indépendants, mais peu ont étudié leurs effets indépendants et interactifs sur la communauté et la dynamique de l'écosystème. Cette étude a pour but de distinguer l'effet de l'aire, du périmètre et de leur interaction sur la structure de la communauté associée aux bancs de moules et sur les fonctions de l'écosystème. L'expérience se fit le long de la côte de l'estuaire du Saint-Laurent (Sainte-Flavie). Des moules bleues vivantes furent utilisées pour créer des transplants correspondant à neuf combinaisons d'aire et de périmètre dans un plan factoriel. Leurs effets sur la structure de la communauté et les flux d'oxygène et d'ammonium ont été évalués.

L'aire et l'interaction aire-périmètre ont influencé la composition en taxa. De plus, il y avait un effet négatif de l'aire (800, 1000 et 1200cm²) sur la diversité et la richesse en taxa. Le périmètre (160, 180, 200cm) avait un effet positif sur la consommation en oxygène et le rejet en ammonium. La mortalité des moules était influencée par l'interaction entre l'aire et le périmètre. Cette étude souligne la nécessité d'intégrer les effets interactifs de diverses mesures de la géométrie d'un habitat pour l'étude de la relation entre la dynamique de la communauté et les fonctions de l'écosystème, dans les milieux fragmentés.

L'eau est un bien utilisé dans différentes sphères de notre vie quotidienne et industrielle, aussi dans un contexte où elle est une ressource de plus en plus rare, bien cerner son utilisation devient important. Aux États-Unis, le secteur de l'énergie utilise environ 50% de l'eau douce prélevée chaque année. Une des sources de « consommation » d'eau le plus souvent associées à l'hydroélectricité est l'évaporation des réservoirs.  Plus de 25 000 mesures ont été effectuées avec quatre systèmes de covariance d’Eddy sur plus de 5 ans dans le secteur du réservoir de l’Eastmain-1, une série temporelle unique au monde. Nous présenterons l'évaporation d'eau au réservoir de l'Eastmain-1 et la comparerons à celles des milieux naturels qu'il remplace. Les résultats montrent clairement une variation saisonnière et interannuelle de l’évaporation. De plus, les résultats démontrent que l’évaporation nette du réservoir est près de zéro et que l’impact du réservoir sur la ressource eau est très faible, une première mondiale.

Cette communication a pour objectif d’évaluer les impacts potentiels des changements climatiques sur les pêches et l’aquaculture au Québec et la vulnérabilité de ce secteur économique important face aux changements climatiques qui sont anticipés pour les prochaines décennies et jusqu’à la fin du siècle. Pour ce faire, nous nous appuyons sur les résultats de projets de recherche réalisés récemment dans le programme d’Ouranos sur les écosystèmes et la biodiversité. Ouranos est un consortium scientifique sur la climatologie régionale et l'adaptation aux changements climatiques. Nous présentons des résultats obtenus en rivières, dans les lacs nordiques et dans le fleuve Saint-Laurent pour illustrer comment les changements climatiques anticipés au Québec vont affecter les divers types de services écologiques sur lesquels repose entièrement ce secteur économique, soit les services d’auto-entretien de l’écosystème aquatique (disponibilité et qualité de l’habitat du poisson) et les services de régulation (qualité de l’eau), et leurs conséquences appréhendées sur les services d’approvisionnement (pêches et aquaculture commerciales) et les services culturels (pêches sportive et de subsistance). Nous complèterons en présentant une revue de littérature sur les mesures d’adaptation aux changements climatiques mises en œuvre ailleurs et qui pourraient être d’intérêt pour ce secteur d’activités dans le contexte environnemental et climatique du Québec.

Les estimations des taux de recrutement en bois mort dans les forêts naturelles ne sont pas disponibles dans plusieurs régions de la forêt tempérée du Québec. Compte tenu de l’importance du bois mort pour la biodiversité, la quantité et la qualité des stocks de bois mort sont des indicateurs d’aménagement écosystémique des forêts. L’objectif de cette étude est d’estimer les taux annuels de production de bois mort dans la forêt préindustrielle du Bas-Saint-Laurent en se basant sur les inventaires forestiers d’arbres vivants faits en 1930 avant les coupes industrielles. Étant donné que les structures diamétrales des arbres dans le paysage forestier préindustriel sont stables (décroissance de l'abondance des tiges avec l'augmentation des diamètres), la quantité d’arbres morts produite par classe de diamètre sera estimée par la différence de quantité d’arbres vivants d’une classe de diamètre avec la suivante. Ensuite, les taux de production par unité de temps seront estimés à l’aide de relations âge-diamètre par espèce. Nous testerons l’hypothèse selon laquelle le recrutement du bois mort variait selon l’espèce, l’altitude et le type de peuplement. Nos résultats préliminaires suggèrent que le sapin baumier produisait environ deux fois plus de bois mort que les autres espèces dans les petites classes de diamètre. Les résultats de cette étude fourniront des balises aux gestionnaires forestiers afin de mieux répondre à l’objectif de l’aménagement écosystémique sur le bois mort.

Dans le cadre de la recherche d’alternatives d’origines naturelles aux substances organostanniques présentes dans les revêtements antifouling et interdites depuis 2008 en raison de leur toxicité, les propriétés antifouling de l’algue brune Taonia atomari ont été étudiées. L’extrait organique de l’algue  réalisé au dichlorométhane a été testé dans un premier temps au laboratoire sur des microrganismes marins pour déterminer l’activité algicide et antibactérienne. Les résultats du test algicide sur la diatomée foulante Navicula sp. montre une inhibition significative (>70%) à une concentration de 300µg/ml. De plus l’analyse de l’activité antibactérienne sur différentes souches révèle la présence de substance(s) active(s). Dans un second temps l’activité antifouling a été testée in situ.  L’extrait d’algue a été incorporé à du vernis marin,  peint sur des plaques en acier et immergé au niveau de deux sites en mer et ce afin d’évaluer l’activité en milieu naturel.  Au bout de 48h d’immersion une nette activité antibactérienne a été observée au niveau du prélèvement du biofilm formé sur les plaques enduites d’extrait. Cette activité n’est plus obtenue après une semaine d’immersion. L’expérience in situ a été réalisée sur 28 jours et l’évolution du macrofouling a été observée de façon hebdomadaire. Les résultats obtenus sont encourageants et viennent conforter la possibilité d’utilisation des substances naturelles algales pour lutter contre le fouling en milieu marin.





Le succès reproducteur du Fou de Bassan nichant à l’île Bonaventure est médiocre depuis plusieurs années. L’une des hypothèses pouvant expliquer cette situation est la possibilité que cet oiseau doive se déplacer sur de plus grandes distances pour se nourrir. Pour tester cette hypothèse, des moniteurs GPS ont été déployés en 2012-14 afin de comparer les distances parcourues avec celles observées en 2003, une année où la reproduction était normale. Les résultats ont effet révélé que les fous de Bassan effectuent des trajets plus longs pour s’alimenter qu’en 2003, s’aventurant dans des régions où ils étaient autrefois peu observés. De plus, de tels déplacements prennent du temps et causent parfois l’absence des deux parents au nid, exposant ainsi leur progéniture aux mauvaises conditions météorologiques et à des risques supplémentaires comme l’agression des nicheurs voisins. Ce mécanisme, accompagné d’une malnutrition pourrait expliquer la mortalité élevée des poussins observée au cours des dernières années, et mener sur le long terme à une diminution de la taille de la colonie.

Notre présentation porte sur l’examen quelques concepts en éthique environnementale qui guident notre façon de concevoir la relation entre l'homme et la nature. Il faut comprendre les risques engendrés lorsque nos actions sont détachées de l'environnement dans lequel nous vivons, ou lorsque nous comprenons la nature comme simple recueil inépuisable de matières premières. Par conséquent, nous allons examiner ces concepts à la lumière de la recherche participative auprès des communautés traditionnelles (les descendants d'esclaves noir et les Indiens Xokó) qui habitent à proximité du fleuve São Francisco au Brésil. Ces communautés organisent leur vie en harmonie avec l'environnement dans lequel ils vivent et sont menacées par les nombreuses interventions faites tout au long du fleuve. Cette constatation met en évidence les difficultés de mise en œuvre de la législation brésilienne en conformité avec la Convention 169 de l'Organisation Internationale du Travail (OIT) qui vise à sauvegarder les intérêts des communautés autochtones et tribales. Ce projet de recherche mené entre 2012 et 2014 a été financée par le Conseil National pour le Développement Scientifique et Technologique - CNPq / Brésil.