Students & Postdoctoral Fellows

PhD in Océanographie

Biodiversité marine et espèces non-indigènes : les mécanismes écologiques, les échelles spatiales et l'importance des décisions de stratégie d'échantillonnage.

Optimal methods of early detection based on life history traits. By creating a set of general rules to detect AIS based on groups of life history traits, we aim to improve the timing and methods of management responses to invasions across regions and habitats of varying environmental and biological parameters. This will allow for maximum use of monitoring efforts and rapid reponse frameworks. Even where eradication is deemed unfeasible, early detection can allow managers to apply actions that slow the spread of AIS from invaded to uninvaded areas (e.g., by controlling population sizes or implementing quarantines).

PhD in Océanographie

Nutrient dynamics, nitrogen cycling and primary production in the Hudson Bay complex

This project will study the role that freshwater plays in the Hudson Bay marine and coastal systems. It will provide a scientific basis to separate the relative effects of climate change from those of hydroelectric regulation of freshwater on changing physical, biological and biogeochemical conditions in Hudson Bay. This research will inform decision-making by Manitoba Hydro with respect to existing infrastructure operations and planning for future development on the lower Nelson River in Northern Manitoba.

PhD in Océanographie

Effets sous-létaux sur la moule bleue des pétroles classique et non-classique dispersés chimiquement et physiquement en milieu marin froid.

Ce projet de recherche consiste à étudier les effets biologiques sur la moule bleue Mytilus edulis des dispersants chimiques (Corexit EC9500A et Finasol OSR52) et des pétroles bruts classiques (Heidrun, mer de Norvège) et non classiques (Access Western Blend et Cold Lake Blend extraits des sables bitumineux) dispersés physiquement et chimiquement. Le brut Heidrun est importé vers les raffineries de l'est du Canada alors que l'exportation des bruts AWB et CLB via les routes maritimes de l'Est devrait s'accroître. Le rôle des agents dispersants lors d'un déversement de pétrole en mer est de former des gouttelettes de pétrole de petite taille dans le but de diminuer rapidement la concentration des hydrocarbures dans le milieu impacté. La faible toxicité des nouveaux agents dispersants a été démontrée pour de nombreuses espèces aquatiques. Par contre, la combinaison dispersants + pétrole peut représenter une toxicité accrue pour deux raisons: d'une part, la diffusion des hydrocarbures solubles est amplifiée, et d'autre part, les fines gouttelettes de pétrole sont plus facilement assimilables par les organismes. De nombreuses études ont été réalisées sur les pétroles bruts classiques, mais la recherche sur la toxicité des pétroles bruts non-classiques dispersés commence seulement à produire des résultats. De plus, à notre connaissance, aucune information n'est disponible sur la toxicité des pétroles bruts non-classiques dispersés aux températures froide.

PhD in Océanographie

Étude des effets de l'accélération du retrait du couvert de glace et de l'acidification sur le phytoplancton de l'Océan Arctique

Nulle part ailleurs ne peut-on constater plus clairement les bouleversements induits par le réchauffement que dans l'Arctique. Ainsi, prédire les impacts des changements climatiques sur l'écosystème marin Arctique apparaît aujourd'hui comme une question aussi ardue qu'essentielle. L'objectif principal de mon projet vise donc à mieux comprendre et quantifier ces impacts sur le phytoplancton Arctique. Celui-ci est affecté directement par les changements de glace et des conditions physicochimiques de l'eau et se trouve à la base du réseau trophique. Nous ne savons pas comment ces changements à la base se propageront à travers le réseau trophique. J'utiliserai des modèles évolutifs de traits fonctionnels pour répondre à cette question. Concrètement, ces modèles conduisent à l'émergence de combinaisons de traits fonctionnels en réponse aux variables environnementales d'où émergent des communautés planctoniques adaptées aux divers environnements possibles. Ainsi, j'utiliserai dans mon projet le modèle évolutif DARWIN (MIT), lui-même forcé par les résultats du modèle de circulation Arctique CREG (Environnement Canada). Je développerai ce cadre de modélisation afin d'élucider le rôle des stresseurs environnementaux majeurs sur la dynamique future du phytoplancton Arctique. En particulier, j'étudierai les impacts (i) du retrait de la couverture de glace, (ii) de l'augmentation de la température et de la stratification et (iii) de l'acidification.

MSc in Oceanography

Télédétection des tourbillons méso-échelle de la mer du Labrador : influence sur la productivité primaire.

L'objectif est de caractériser les tourbillons et leur impact sur la variabilité interannuelle de la concentration de chlorophylle-a observable par satellite. La méthode préconisée emploiera de manière synergique les mesures satelliaires (altimétrie, température de surface, couleur de l?eau) et bouées Argo. Ce projet sur le role des tourbillons sur la productivité de la mer du Labrador sera réalisé dans le cadre du programme VITALS (Ventilation, interactions and transports across the Labrador sea).

PhD in Earth and Planetary sciences

The evolution of the Northern Hemispheric Ice Sheets over the last glacial cycle: interactions between ice sheet, sea level and the solid Earth.

My research mainly centres around the past dynamics and evolution of the North American Ice sheets and associated long-term sea-level changes. The mass exchange between ice sheets and water has global effects on the Earth?s rotation and gravitational field, and the solid surface, which in turn imparts a spatially non-homogenous sea-level change in a long-term timescale (~O4). In turn, the evolution of an ice sheet is impacted by the condition (e.g. slope) of the solid surface underneath the ice sheet and sea level near the ice sheet. North America has the history of the growth and ablation of major ice sheets, which have been contributing to long-term sea-level changes. I use numerical modelling as a tool to study the interactions between the North American Ice Sheets and the solid Earth and to reconstruct the dynamical history of the ice sheets over the last glacial cycle. My work can contribute to understanding the history of the global ice sheet and sea-level changes, constraining past ice volumes, which in turn will help to project future sea-level changes in this warming climate. <br /> <br />

PhD in Océanographie

Biogeochemical coupled modelling of Hudson Bay (Canadian Arctic ecosystem) to examine the influence of freshwater on Hudson Bay marine and coastal systems.

PhD project is part of a larger NSERC Collaborative Research and Development project<br /> (BaySys) that will examine the influence of freshwater on Hudson Bay (HB) marine and coastal systems.<br /> This project will focus on assessing the impacts of hydroelectric regulation and climate variability/change on the biological activity of near-shore and offshore areas of HB by the mean of a numerical model supported by a combination of existing knowledge of the summer/fall period and new data acquired during the spring-summer transition.<br /> The formulation and the parameterization of a biogeochemical ecosystem model of HB that was developed and validated mainly based on late-summer data will be refined. It will include the dynamics of both the sympagic (plankton associated to the sea ice) and the pelagic (plankton within the water column) systems, as well as their interaction, and important biogeochemical modules about pH/alkalinity and O2 dynamics.<br /> After the critical validation step, hydrological and oceanic forcing scenarios will be used with this coupled 3D bio-physical ecosystem model to predict plausible changes in the timing and magnitude of primary and secondary production associated to the sea-ice and within the water column of HB.

PhD in Biology

Ecology and function of Arctic ocean microbial populations and their role in carbon cycling

Le but principal de mon projet de recherche est de comprendre le role et l'écologie des populations microbiennes de l'océan arctique. En particulier, comment ces populations microbiennes transforment la matière organique et comment ces processus seront affectés avec les changements climatiques rapides actuels. Un aspect important du cycle du carbone est l'apport terrestre. En effet, en dépit du fait que l'océan arctique ne représente que 1% de la surface totale terrestre des océans, il reçoit 11% de la totalité de l'eau douce déversée dans les océans. Cela a pour conséquence que 33% des sources de carbone de l'océan arctique provient de sources terrestres. Il est donc primordial de comprendre comment cette matière organique est utilisée et transformée et de pouvoir prédire ces processus avec le réchauffement climatique.

PhD in Océanographie

Molecular advances to understanding evolution and biodiversity of the genus Gersemia and Alcyonium in the polars and subpolars regions: Preliminary evaluation of the possible impact of climate change

Marine benthic ecosystems are experiencing rapid and pervasive changes in biodiversity specially in polar ecosystems, which many studies have showed this area to be highly vulnerable to the strong and evident climate change. To measure such impact on the benthos, field studies are necessary to document the current status of the threatened habitats. In this proposal, I will provide base information on the current status of the cold water soft corals Gersemenia rubiformis (Artic and Subartic) y Alcyonium antarcticum (Antartic and subantartic). The cold water soft corals as a study model are very interesting as they created conspicuous habitats associated with high biodiversity. The target species can be used to detect the effects of future anthropogenic and natural impacts in different marine environments and understand ecological and genetic traits associated with these species. This approach will be useful to detect processes such as population subdivision, speciation events and ecological adaptation. Our main goal is use this bi-polar analysis to assess the main factors that can explain the evolutionary patterns in cold water soft corals using a phylogeny and phylogeography and how this process could be affected by human activities or natural events comparing.

PhD in Sciences de l'environnement

Light and Primary Producers Dynamics in a Subarctic Coastal Embayment: A Satellite-based Assessment

Embayments are geomorphological coastal features often associated with large population due to a combination of inherent characteristics, that also results in highly diverse and productive coastal ecosystems. Notwithstanding, a large suite of stressors, both natural and anthropogenic, occur within embayments, and the identification, quantifying, monitoring and management of them represents a challenge to scientists and policy- and decision-makers.<br /> Solar radiation propagation and distribution in the water column is a major driver of the ecosystem functioning, as numerous biotic and abiotic processes are light dependent, including primary production. However, the forcing agents of this interaction will occur in diverse spatial and temporal scales within a coastal embayment, and the choice of a methodology that can precisely address the scales of interest in this variability is mandatory.<br /> The goal of this PhD project is to understand how the light interacts with primary producers in a subarctic costal embayment and surrounding area, accessing both the abiotic and biotic parameters that drives this dynamic. A comprehensive in situ physical, biogeochemical and optical data and a suite of remotely sensed imagery will be used to achieve this goal and four specific objectives. Data analysis will be carried out in the optics of an ecosystem approach.

PhD in Biologie

Mise en relation de la physiologie avec la biogéographie de multiples populations de crevette Nordique (P borealis) afin de comprendre la sensibilité de l?espèce aux changements climatiques et globaux

La biologie et la physiologie des espèces marines sont influencées par les effets des changements climatiques et globaux : de la cellule à l?organisme individuel, puis à la population, pour en arriver à l?espèce. Les effets simultanés des changements des différents paramètres environnementaux tels que l?augmentation de la température, la diminution du pH et le phénomène de l?hypoxie sur les invertébrés marins sont de plus en plus connus. Cependant, la majorité des études se concentre sur un ou quelques aspects de ces effets, ne tenant pas compte de la vision intégrale chez l?organisme, qui demeure essentielle afin d?en comprendre la possible réponse plastique et adaptative. Dans un contexte plus ample s?introduit la Macrophysiologie, soit « l?étude de la variation des traits physiologiques sur l?échelle géographique et temporelle et les implications écologiques de ces variations », qui devient un outil fondamental lors qu?on travaille sur les espèces d?intérêt commercial car les populations peuvent répondre de manière très différente les unes des autres. Mon Doctorat vise à comprendre la sensibilité de la crevette Nordique (P borealis) face aux changements climatiques et globaux. Pour ce faire, les effets du réchauffement de l?eau, de l?acidification et de l?hypoxie seront déterminés sur le métabolisme énergétique de plusieurs populations situées le long de la côte Est du Canada. Cela sera possible en utilisant une vision intégrée qui mets en relation l?organisme à la cellule

PhD in Biologie

Détermination des mécanismes cellulaires sous-tendant les réponses physiologiques uni et transgénérationelles des espèces de différentes régions climatiques dans le contexte des changements globaux.

La combinaison du réchauffement global des océans et des phénomènes d’hypoxie menace le devenir de la biodiversité marine. Alors que l’importance de la plasticité phénotypique dans l’acclimatation des espèces aux changements globaux est maintenant largement supportée, les mécanismes impliqués demeurent peu connus. Une meilleure compréhension de ces mécanismes impose l’utilisation d’une approche intégrative, qui étudie les réponses cellulaires dans différents compartiments biologiques, et ce, à travers l’espace et le temps. De fait, il faut considérer d’une part que le potentiel plastique des espèces peut varier selon la distribution géographique en raison de l’adaptation locale. D’autre part, ces réponses peuvent varier selon les générations. C’est pourquoi mon projet de doctorat vise répondre à la question suivante : quels sont les mécanismes cellulaires et physiologiques impliqués dans les réponses uni et transgénérationnelles des espèces de différentes régions climatiques exposées à de multiples facteurs des changements globaux. Plus précisément, en exposant des espèces de différentes régions climatiques aux facteurs combinés de la température et de l’hypoxie, je vise à déterminer si (1) les espèces de différentes régions climatiques utilisent les mêmes mécanismes de réponses cellulaires et physiologiques et si (2) ces mécanismes varient d’une génération à l’autre. Ces données contribueront à modéliser les conséquences des changements globaux sur la biodiversité.

MSc in Gestion de la faune et de ses habitats

Plasticité protéomique de la crevette nordique (Pandalus borealis) face aux effets des facteurs combinés des changements globaux

Les changements environnementaux induisent chez les organismes une variété de réponses physiologiques contrastées. En nature, les organismes font souvent face à une multitude de stress environnementaux simultanément. Il est donc primordial d'utiliser une approche multifactorielle lors d'études écophysiologiques afin de représenter le milieu convenablement, et ainsi estimer avec plus d'exactitude la réponse des organismes en milieu naturel. Avec les changements globaux, les écosystèmes sont soumis à plusieurs types de pression. Au sein des écosystèmes marins, le réchauffement et l'acidification des océans sont les principaux facteurs qui impactent les organismes. Dans le cas de l'estuaire du Saint-Laurent, la désoxygénation des eaux ou l'hypoxie, fait également partie des facteurs importants à considérer. C'est dans ce contexte que s'inscrit mon projet de recherche, qui vise à évaluer les effets combinés de ces facteurs environnementaux sur la plasticité protéomique de la crevette nordique (Pandalus borealis) de l'estuaire du Saint-Laurent. L'utilisation des techniques de protéomique et d'enzymologie permettront d'évaluer leurs impacts sur la réponse physiologique de la crevette nordique, qui se trouve à être une espèce à forte importance écologique et économique à l'est du Canada.

PhD in Océanographie

Approche par traits fonctionnels de l'écologie des copépodes arctiques et subarctiques

Dans les régions arctiques et subarctiques, le zooplancton est dominé par des copépodes du genre Calanus qui ont un rôle essentiel au sein des réseaux trophiques et pour l'export de carbone. Certains traits fonctionnels (taille, contenu lipidique, pigmentation) sont déterminants pour le fonctionnement des écosystèmes et sont quantifiables sur des images individuelles. À l'inverse de la taille, du mode d'alimentation ou de reproduction, la couleur est un trait encore peu étudié qui peut pourtant influencer les stratégies écologiques des organismes (protection des réserves lipidiques, sensibilité à la prédation visuelle, etc. ). Ce doctorat s'inscrit dans le projet CARDINAL financé par Sentinelle Nord et a pour but de définir un indice de coloration rouge sur des images individuelles de copépodes (plusieurs milliers d'images déjà disponibles provenant de différentes zones allant de l'Atlantique nord à la région Arctique). Par la suite, nous pourrons étudier la corrélation de cet indice de couleur avec d'autres caractéristiques importantes des copépodes (taille, contenu lipidique, stade de développement, espèce) et selon les conditions environnementales (disponibilités en nourriture, stress lumineux, etc.). Cette thèse apportera des informations nouvelles sur ces espèces clés, et pourra alimenter des modèles numériques basés sur les traits afin de mieux prévoir l'évolution des écosystèmes pélagiques de hautes latitudes, très sensibles aux changements climatiques.

MSc in Gestion de la faune et de ses habitats

Approches métabolomiques traitant la physiologie des espèces invasives d'invertébrés et leur congénères endémiques

L'effet destructeur écosystémique d'espèces invasives figure parmi les plus grands facteurs nuisant à la biodiversité globale. Mon projet se veut la mise en évidence de traces physiologiques sous-jacentes au succès observé chez une espèce d'invertébré invasive, contrastant celles de son congénère endémique. L'approche utilisée est celle des 'omics'.

MSc in Océanographie

Relation entre traits fonctionnels et fonctionnement global : le cas de communautés de zostère

En écologie, de plus en plus de travaux utilisent l'approche par traits fonctionnels lorsque vient le temps de caractériser les écosystèmes. Les traits fonctionnels sont des caractéristiques morphologiques, physiologiques ou comportementales des organismes qui régulent ou influencent le milieu dans lequel ils vivent et se développent. En observants ces caractéristiques, il est possible de classifier les espèces en groupes fonctionnels, ces groupes jouant un rôle déterminant au sein de l'écosystème. Bien que la diversité fonctionnelle soit fréquemment utilisée en écologie terrestre, c'est un outil encore peu exploité en écologie marine. Les herbiers marins sont des écosystèmes de choix pour de développer l'approche par les traits fonctionnels. Abritant une grande diversité d'espèces de poissons et d'invertébrés marins, ils sont entre autres, source d'alimentation, font office de pouponnières et de lieu de reproduction. De plus, ce sont des écosystèmes qui jouent un rôle majeur dans les cycles biogéochimiques côtiers. Divisé en deux grands volets, ce projet nécessite, d'une part, d'établir une liste des traits présents dans la communauté; d'autre part, il se penche sur des mesures expérimentales du fonctionnement de la communauté. Enfin, il sera possible de tracer les liens entre l'abondance et la diversité de traits fonctionnels et le fonctionnement global dans les communautés des herbiers de zostère.

PhD in Sciences géographiques

Holocene environmental dynamics in the Bay of Sept-Îles.

My research aims to quantify environmental change in the Bay of Sept-Îles (BSI) during the late Holocene period. Sedimentary archives from the BSI will be analyzed using multi-proxy biogeochemical approaches to characterize the natural variability of various environmental variables, including sedimentation rate, temperature, and primary production. The results will allow us to assess how recent anthropogenic activities in the BSI have impacted its natural dynamics. The knowledge acquired will help guide the management of the BSI?s high-use geo- and ecosystems.

MSc in Océanographie

L'écologie et distinction des niches des mysidacés de l'estuaire du Saint-Laurent.

Le complexe d’espèces Neomysis americana joue un rôle primordial dans les réseaux trophiques estuariens en termes d'abondance et de biomasse. N. americana domine le macrozooplancton dans la zone de transition estuarienne du Saint-Laurent. Il s’agit de deux espèces cryptiques, dont génétiquement différenciées, avec une ségrégation spatiale sur l'estuaire et le golfe du Saint-LaurentÉtant donné l’impact que ce complexe a sur les populations d’organismes qui ont comme source d’alimentation les mysidacés, la différentiation écologique de ce complexe acquiert grande importance. Telle différentiation touche plusieurs aspects de la dynamique de populations liée à ce maillon trophique dans le estuaire du Saint-Laurent. De la même manière, mon objectif de recherche est d’étudier et d’éclaircir la différentiation écologique de deux espèces cryptique de N. americana au long de l’estuaire.

PhD in Biology

The influence of Cu nutritional states on Cu bioavailability of Thalassiosira oceanica

Copper (Cu) is an essential inorganic element for phytoplankton growth which serves as a catalytic and structural cofactor of proteins involved in many biochemical pathways. Acclimation to variation in Cu concentrations is thus required for phytoplankton to maintain Cu homeostasis. The free ion activity model (FIAM) describes the relationship between phytoplankton growth and Cu concentrations, which is the bioavailability of Cu is related to the free cupric ion activity instead of total Cu concentration. Recent results show organically complexed Cu is bioavailable to marine phytoplankton. Indeed, Kong and Price demonstrate inorganic and organic complexes of Cu(II) (Cu-L) are reduced to Cu(I) at the cell surface by surface reductases of Cu-limited Thalassiosira oceanica. Cu(I) is subsequently internalized by the CTR encoded high-affinity Cu transport system. In this research, the bioavailability of organic Cu complexes and the influence of Cu chemical speciation on Cu acquisition mechanisms are investigated by manipulating the Cu nutritional status of T. oceanica by growing the cells under Cu-limiting (low Cu), and Cu-inhibitory (toxic Cu) conditions. Cu-L model is proposed that cell growth and biological effect of Cu-limited cells are the function of the Cu-L concentration. Reduction of Cu-L complexes by the reductase produces Cu+ which is assimilated by the CTR system. Inorganic Cu (Cu?) is still bioavailable and makes contribution to growth rate by either CTR pathway.

MSc in Biologie

Extraction de caractéristiques de copépodes arctiques via des images de LOKI

Mon projet est d'utiliser de l'apprentissage profond afin de pouvoir estimer ;la taille de la poches lipidique des copéepodes en arctiques. Plus spécifiquement, un réseau de neurones sera entraînée sur des images de LOKI afin de pouvoir tracer sur l'image la poche lipidique. L,objectif long terme serait de pouvoir diminuer le temps pris par les chercheurs à manuellement analyser les images de LOKI.

MSc in Océanographie

Rôle de la biodiversité du zooplancton côtier dans la zone d'importance écologique de l'estuaire du Saint-Laurent

L'objectif de cette étude sera de déterminer la structure et la dynamique des communautés zooplanctoniques côtière de l'estuaire marin du Saint Laurent, via une approche multidisciplinaire, couplant les diversités spécifique et des traits fonctionnels des communautés zooplanctoniques en relation à la variabilité saisonnière des paramètres physico-chimiques du milieu.

PhD in Océanographie

Contribution des kelps au stock de carbone bleu en zone boréale

Les forêts de kelps, algues brunes de la famille des Laminariales, sont très productives et largement distribuées en zone côtière. Elles sont actuellement considérées comme acteurs secondaires dans le recyclage et stockage de carbone océanique (carbone bleu). Leur grande accumulation de biomasse et leur croissance rapide permettent une importante fixation de carbone organique au sein même de certaines espèces longévives, qui pourrait ensuite être exporté et enfoui dans d'autres systèmes . La saisonnalité des mécanismes relatifs au piégeage et stockage de carbone reste peu explorée, limitant la compréhension des contraintes environnementales sur le carbone bleu, particulièrement dans les systèmes marins boréaux soumis aux glaces hivernales. De plus, estimer l'efficacité actuelle de stockage des écosystèmes carbone bleu est essentiel pour évaluer leur rôle dans l'atténuation des changements climatiques. Prédire l'évolution de leurs capacités futures de stockage et des processus liés à ce phénomène sont primordiales pour une vision à long terme de ce moyen de mitigation. Le projet se concentre sur l'évaluation de la contribution des kelps des zones boréales au stock de carbone bleu. Les dynamiques saisonnières, les bilans de carbone et les réponses à divers scénarios de changements climatiques liés aux kelps en zone boréale sera étudié sur deux espèces de kelps présentes dans le système du Saint-Laurent et d'intérêt aquacole au Québec :Saccharina longicruris et Alaria esculenta.

MSc in Oceanography

Dynamique du CO2 dans le système côtier de la Baie de Kamouraska

Les écosystèmes côtiers ont longtemps été pensés résistants à l'acidification des océans, étant déjà soumis à de grandes fluctuations de la chimie des carbonates dans les eaux littorales. Cependant, les eaux côtières sont sous l'influence de nombreux facteurs biogéochimiques, tels que les apports d'eau douce des bassins versants, l'érosion des carbonates marins ou encore la productivité des écosystèmes, qui amplifient les variations de pH . ). Ces facteurs peuvent agir de manière directe sur la chimie des carbonates ou de manière indirecte, en impactant le bilan carbone des écosystèmes. La dynamique biogéochimique côtière est donc régie par des échanges complexes entre continent, océan et atmosphère, dont beaucoup sont affectés par des processus anthropiques locaux. L'objectif de mon projet de maîtrise est de déterminer la dynamique du CO2 dans le système côtier de la Baie de Kamouraska. Plus spécifiquement, nous souhaitons 1) documenter la variabilité saisonnière de la chimie des carbonates (pH, alcalinité, concentrations en carbone inorganique dissous) en fonction des apports par la rivière Kamouraska; 2) déterminer l'origine du carbone inorganique et de l'alcalinité dans ces eaux; 3) déterminer la trajectoire de pH des eaux côtières de la Baie de Kamouraska pour mettre en lumière des problématiques d'acidification côtière et d'eutrophisation et 4) sensibiliser les acteurs du territoire aux causes et conséquences de ces phénomènes côtiers.

MSc in Océanographie

Titre provisoire: Physique de la glace saisonnière en zone marginale

L?étude de la glace saisonnière en Arctique et dans le Saint-Laurent en zone marginale. En bonifiant la littérature actuelle avec de nouvelles mesures et en élaborant une ébauche de modèle physique, un des objectifs du projet est de quantifier les interactions vagues-glace. L?élaboration d?une nouvelle méthodologie de mesure de l?épaisseur de la glace se fera à l?aide de la paramétrisation et l?intégration d?un conductivimètre. Cette mesure est critique à la compréhension de la dynamique de la dynamique de la glace de mer. L?épaississement se faisant majoritairement par compression, sans changement de densité, la force provenant des vagues y est inévitablement reliée. Les interactions vagues-glace seront donc étudiées selon l?effet des vagues sur la taille des flots (fracture de la banquise) et sur les forces de flottabilité et de friction interne dans la glace (épaisseur et compression). L?effet des vagues sur la formation de frasil (veines de Langmuir) pourrait aussi entrer dans le cadre d?étude du projet.

PhD in Biophotonic

Étude des propriétés de fluorescence, absorbance et réflectance des algues benthiques en milieu arctique dans le but de développement d'un système à détection LiDAR

Le but cette recherche est de développer et rassembler les connaissances et outils nécessaires en optique marine à une caractérisation plus exhaustive et à grande échelle de la présence et répartition des algues benthiques en Arctique. Suivant les effets des changements climatiques observés en Arctique, soit par une hausse des températures et fonte des glaces, les algues ont davantage accès à la lumière et semblent représenter une proportion plus importante dans les communautés benthiques côtières. Mon projet ciblera davantage le phytobenthos (micro et macroalgues), mais sera applicable aux recherches sur les algues sous-glace. Initialement, nous visons à caractériser la fluorescence et absorbance des macroalgues de région tempérée-froides - arctiques. Ces informations permettront de cibler les approches possibles quant à la détection via LiDAR (Light Detection And Ranging), soit par la fluorescence suite à une excitation laser, soit par absorption différentielle, ou une combinaison d'approches sous étude. Parallèlement, il faudra étudier les propriétés de réflectance (BRDF) des substrats arctiques (macroalgues, microphytobenthos, autres substrats) en vue de rendre possible l'interprétation des signaux reçus via le système de photodétection intégré au LiDAR. Ultimement, nous seront en mesure d'amorcer des tests en eaux libres et même débuter des travaux d'études sur la présence, abondance et répartition d'algues benthiques et de glace en milieu Arctique à grande échelle.

MSc in Océanographie

Distribution spatio-temporelle des vagues en milieu côtier arctique et subarctique, étude de deux secteurs au Nunavik

Durant l'hiver, la glace de mer joue le rôle d'agent protecteur : en atténuant l'énergie des vagues et en réduisant le fetch, elle limite l'exposition du littoral aux actions des vagues, et sa diminution augmentera l'érosion côtière. Mais avec les changements climatiques à venir au cours du XXIème siècle, le couvert de glace tend à diminuer. La région du Nunavik connaît actuellement un réchauffement sans précédent avec une diminution de la durée du couvert de glace à un rythme d'environ 1,0 jour/année. L'objectif principal de ce projet est de décrire la distribution spatio-temporelle des vagues en milieu côtier arctique et subarctique pour deux secteurs au Nunavik, à Kuujjuarapik et Quaqtaq, situés respectivement dans la baie et le détroit d'Hudson. On utilisera la modélisation afin d'évaluer les climats de vagues et les risques d'érosion côtière au cours du XXIème siècle dans un contexte de changements climatiques.

MSc in Océanographie

Réponses écophysiologiques des zostères à la fluctuation des nutriments et aux conditions lumineuses dans la colonne d'eau et les sédiments sur la côte est de la Baie James

Ce projet d'étude a pour objectif d'évaluer les réponses écologiques et physiologiques des herbiers marins de zostères sur la zone côtière de la Baie James en considérant certains facteurs environnementaux limitants à leur productivité comme les nutriments et la lumière. La baie James est influencé par un réseau côtier de rivières ayant un fort impact sur les conditions environnementales des herbiers. L'un des buts de cette étude est de comprendre si la présence de barrages hydroéléctriques a un effet sur le débit et l'apport d'eau douce dans la baie et hypothétiquement si ces changements auraient une influence sur la productivité des herbiers. La biomasse et la productivité photosynthétique des plantes aquatiques sont des indicateurs de leur santé et ces proxys seront mesurés en prenant en compte la fluctuations des nutriments par des mesures de contenu nutritif dans les feuilles et dans la colonne d'eau ainsi que dans le rhizome et les sédiments. De plus la teneur en chlorophylle a dans les feuilles et d'amidon dans le rhizome permettrait une vue plus précise de l'état actuel physiologiques des zostères de la baie James. La lumière étant posé comme le facteur limitant majeur, la quantité de matière particulaire en suspension permettrait de donner une évaluation de l'opacité de l'eau en association avec sa turbidité et ainsi donner une caractérisation de l'environnement lumineux des herbiers de zostères.

PhD in Océanographie

Balance and imbalance as seen in numerical and dynamically-inferred sea surface altimetry data in the St. Lawrence estuary

Le futur satellite SWOT (Surface Water Ocean Topography), dont le lancement est prévu en avril 2021, devrait fournir des observations de SSH (Sea Surface Height) à haute résolution (~10 km) et permettre de diagnostiquer les vitesses verticales quasi-géostrophiques (QG) jusqu’aux plus grandes sub-méso échelles. Or, les observations de la SSH fournies par SWOT seront contaminées par des signaux d’ondes internes dont les échelles sont semblables à celles des processus QG à méso et sub-méso échelles. C’est dans ce contexte que ce doctorat cherche à caractériser la contribution des processus à méso-échelle et des ondes internes aux variations spatio-temporelles de l’élévation du niveau de la mer. En attendant la disponibilité des données de SWOT, les données de radars hautes-fréquences et de modèles numériques de la circulation océanique dans le Saint-Laurent seront utilisées.

MSc in Biologie

Caractérisation des communautés benthiques du fleuve Saint-Laurent

Importants maillons de la chaîne alimentaire, les macroinvertébrés benthiques sont reconnus comme d'excellents indicateurs de santé des écosystèmes aquatiques. Dans la portion fluviale du Saint-Laurent, les macroinvertébrés sont fortement exposés à des pressions anthropiques (dragage, pollution et activités portuaires, etc.) ou à des pressions naturelles (vitesse des courants, dérèglement climatique, etc.). Étant donné l'importance des communautés benthiques sur le plan écologique, ce projet a pour but de caractériser la composition benthique, la distribution spatio-temporelle et la relation avec les déterminants anthropiques et environnementaux dans le fleuve Saint-Laurent. Dans le cadre du plan d'action sur le Saint-Laurent, ces résultats nous permettront d'établir un suivi de l'état santé des communautés benthiques et d'établir des plans d'actions à moyen et long terme.

MSc in Biology

Impact de stresseurs environnementaux sur les relations biodiversité - fonctions écosystémiques de communautés de moules à différents stades de successions

Les moules du genre Mytilus agissent comme espèces fondatrices dans les milieux côtiers de l?Estuaire et du Golfe du Saint-Laurent. En s'agrégeant, les moules modifient leur habitat et forme des communautés diverses d'espèces benthiques. Ces populations de moules sont cependant soumises à des événements de successions à l?échelle locale. De plus, certains stresseurs environnementaux comme l?ajout de nutriments ou la salinité affectent les fonctions écosystémiques ainsi que la biodiversité des écosystèmes de moules. Il est donc impératif de considérer le dynamisme (successions) de ces écosystèmes dans l?étude de l?impact des stresseurs environnementaux sur les relations biodiversité ? fonctions écosystémiques qu'ils comprennent. C?est par l?observation de l?effet de différents stresseurs (i.e. salinité, ajout de nutriments, température) sur des parcelles de moules installées au long du Saint-Laurent et soumises à différents traitements, qu?il sera possible de catégoriser la réponse dynamique de cet écosystème. Cela permettra d?approfondir les connaissances sur ces communautés côtières fondamentales et de raffiner les modèles utilisés dans différents contextes de conservation des milieux régis par des dynamiques de successions.

PhD in Sciences géographiques

L?évolution spatio-temporelle de la mise en place des dépôts proximaux sur une marge continentale glaciaire en fonction des eaux de fontes.

Mon projet de doctorat vise à mieux comprendre les divers processus de mise en place des dépôts et les architectures résultantes d?une marge glaciaire.<br />Des recherches antérieures ont montré que le transport de sédiments le plus efficace sur notre planète était les calottes glaciaires et les mouvements de masse sous-marins. Il est donc primordial de bien comprendre les divers processus de mise en place des dépôts et déterminer les architectures sédimentaires en résultant. En étudiant les différents régimes thermiques des glaciers, il est possible de relier les eaux de fonte aux dépôts mis en place.<br />L?étude des carottes sédimentaires ainsi que des données sismiques provenant de Home Bay (Canada), va permettre de mieux comprendre : 1) la position de la marge glaciaire le long de la pente continentale ; 2) les processus glaciaires prédominants en observant les différents faciès sédimentaires ; 3) la chronologie de mise en place des dépôts dans cette région.

PhD in Biologie

Dynamics of coastal marine ecosystems: comparison of species interactions in northern and southern hemispheres

Communities of algae and marine fauna are important components of coastal ecosystems, serving as models for studies of community function and structure and the experimental investigation of physical and biological factors that control relationships between species. In this sense the research that I seek develop is related with biodiversity and macroalgae interaction, specifically marine invertebrates in polar and sub-polar environments. Through detailed methods of in situ sampling I will assess distribution patterns, determining the association between types of subtidal habitats and associated marine invertebrate communities. With this information, I will attempt to identify the different species interactions associated with the availability of drift algae relative to existing macroalgal canopy. Although the nature and level of impact of drift and canopy depends on the morphology, longevity and seasonality of algae and currents (drift), studies illustrate the relevant association with the assembly of marine invertebrates. However, it is necessary to conduct field and lab experiments for elucidating the exact causes of the observed associations. This knowledge will make better predictions against impacts and anthropogenic and natural disturbance on species diversity.

PhD in Biologie

Roles and consequences of cumulative disturbances on the structure and function of coastal benthic assemblages of the St Lawrence system

This project aim to elucidate the effects of biotic control by the consumers ("top- down") or by the primary producers (" bottom- up") in situation of multiple perturbations which will allow to better understand the establishment and maintenance of communities. The general objective of this project is to characterize the response in abundance structure and in terms of benthic communities in the face of various disturbances and environmental stress. This project will assess, among other things, whether the facilitating properties or protective roles of the structuring species on the associated species are maintained in the presence of disturbances.

PhD in Sciences de l'environnement

"Inversion of Hyperspectral ocean-color data in optically shallow waters: A Bayesian Approach"<br />under the mother project named "WISE-Man"

Hyperspectral remote sensing (HS) can be used to retrieve shallow water optical properties through inversion of semi-analytical (SA) solutions of radiative transfer. Many input combinations that are distinctively different from each other, (inherent optical properties and boundary conditions) can produce very similar HS reflectance, R_rs. As a result, retrieval of input parameters from R_rs through mathematical inverse modeling can lead to completely different results than of actual scenario. It is referred to problem of ambiguity in inversion problems. My PhD aims to build a shallow-water SA model that limits ambiguity problem in HS inversion. The model at first estimates R_rs generated from elastic scattering part of the light interaction with water column. Next, it also estimates R_rs generated by chlorophyll-a fluorescence and subtracts it from total observed R_rs by a hyperspectral sensor named WISE, in order to correct for inelastic scattering. The corrected R_rs is then input to developed SA model and inverted in a Bayesian MAP framework to retrieve algal and non-algal particulate concentration, water column bathymetry and benthic composition. These outputs of the model are calculated as posteriori probability distributions with maximum likelihood of occurrence based on prior distribution of in-situ bio-optical data. Expectation and covariance of the posteriori distribution for retrieved parameters are computed for each pixel to calculate uncertainty estimates.

PhD in Atmospheric & Oceanic Science

Heat pathways in the Arctic, mesoscale eddies and interaction with the sea ice

I will disucss the role of Arctic mesoscale eddies in determining the heat pathways in the Arctic and their influence on the sea ice melting. I'll use model outputs and we will adress the question weather the small scale resolution of models in critical to correctly represent these eddies and heat pathways in the Arctic.

MSc in Biologie

Analyse quantitative du degré de préservation des pigments algaux et bactériens dans les sédiments de surface de la baie de Sept-Îles

Mon projet consistera principalement à évaluer l?utilité des pigments sédimentaires comme indicateur paléoécologique dans la région de la Côte-Nord, dans le Golfe du St-Laurent en déterminant leur degré de conservation. Pour ce faire, je vais comparer deux ensembles de données : un ensemble sur les pigments se retrouvant dans la colonne d?eau de la baie de Sept-Îles et un sur les pigments se retrouvant dans les sédiments de surface aux mêmes points d?échantillonnage. J?analyserai aussi les pigments se retrouvant dans la glace de mer qui pourraient servir de bio-indicateurs paléoenvironnementaux afin de vérifier s?il existe des pigments spécifiques à cet environnement et qui pourraient servir d?indicateurs de variations de l?englacement. Les résultats de mon étude serviront à établir l?utilité des pigments sédimentaires comme bioindicateurs des variations environnementales passées dans les environnements côtiers nordiques soumis à une utilisation humaine intensive.

MSc in Atmospheric & Oceanic Science

Amélioration des prédictions de la glace de mer des modèles d'Arctique à l'aide d'une rhéologie granulaire basée sur une approche multimodèle hybride.

Actuellement, presque tous les modèles de glace de mer utilisés pour la prédiction traitent la glace de mer comme un milieu continu en raison des contraintes de calcul. Cependant, la glace de mer est un milieu granulaire extraordinairement complexe et multi-échelle composé de floes dont la taille varie d'un mètre à des dizaines de kilomètres. Les floes et les agrégats de floes sont séparés par des chenaux avec des échelles de longueur similaires, dont la taille et l'orientation sont influencées par le forçage des vents, des courants océaniques, des vagues et des marées. Le but ultime est d'améliorer les prévisions de glace de mer pour l'Arctique à des résolutions de plusieurs kilomètres sur des périodes de plusieurs jours jusqu'à une saison. À cette fin, nous développerons une approche hybride multimodèle basée sur un modèle d'éléments discrets (DEM) à l'échelle régionale qui est intégré dans un modèle continu à l'échelle de l'Arctique. L'éventail des échelles spatiales des processus clés de l'Arctique est vaste. Pourtant, le mouvement de la glace de mer dépend autant des forçages de surface à grande échelle - des vents et des courants océaniques en présence de frontières terrestres - qui sont transportés presque instantanément à travers l'Arctique, que du forçage local. Cet effet à longue distance rend la prévision de la glace de mer extrêmement difficile, car elle nécessite un modèle de grande taille et une résolution spatiale très élevée.

PhD in Océanographie

SOURCES DE CONTAMINANTS ORGANIQUES ÉMERGENTS DANS L’HABITAT DU BÉLUGA DU SAINT-LAURENT.

Le béluga de l’estuaire du Saint-Laurent (ESL) est inscrit à la liste des espèces en voie de disparition depuis 2014 par le Comité sur la situation des espèces en péril au Canada (COSEPAC). Leurs habitats sont fortement impactés par les activités anthropiques environnantes. Par conséquent, l’exposition chronique aux contaminants anthropiques a été suggérée comme un facteur affectant la santé du béluga de l’ESL. Comprendre les sources de ces contaminants est la première étape pour développer des approches rationnelles visant à réduire la contamination et à protéger la faune sauvage dans l’habitat du LES. Cependant, les sources de nombreux contaminants organiques émergents dans le LES ne sont pas connues. Les objectifs de ce projet sont d’étudier les sources ponctuelles et non ponctuelles de contaminants émergents dans la région de l’ELS. Il s’agit d’un projet de collaboration avec Environnement et Changement climatique Canada, l’Université de Toronto, l’Université York, l’Université Simon Fraser et l’Université de la Colombie-Britannique.

PhD in Océanographie

Rôle potentiel des flux de chaleur aux petites échelles sur le déclin rapide de la banquisearctique

Depuis quelques décennies, la banquise arctique a subi un recul rapide et considérable. On estime que l’Arctique pourrait être libre de glace dès l’été 2040. Par contre, les modèles de climat inclus dans le 5e rapport du GIEC sous-estiment toujours le taux de décroissance de la couverture de glace par rapport à celui qui est observé. Une importante source d’incertitude provient de la variabilité intrinsèque du système.Parmi les autres sources d’incertitudes, on compte le rôle crucial qu’ont les processus à petites échelles spatiales et temporelles qui contribuent aux flux océaniques de chaleur vers la banquise. Ces mécanismes ne sont pas correctement pris en compte dans les modèles climatiques. Ce projet vise donc à améliorer notre compréhension de ces effets afin de déterminer leur importance sur la fonte de la glace de mer et ainsidiminuer l’incertitude liée aux prévisions du déclin de la banquise arctique dans les prochaines décennies.

MSc in Biology

Effects of microhabitats on movement and distribution in the invasive marine gastropod Littorina littorea.

The intertidal zone contains many microhabitats characterized by both abiotic and biotic factors that house distinct assemblages of algae and animals. Microhabitats are defined as a small area with limited extent which differs from the surrounding habitat and contains unique conditions. Many studies have been conducted on the gastropod Littorina littorea, particularly in rocky intertidal zones but there is a distinct gap in knowledge of Littorina littorea abundance and distribution in intertidal mudflats. In this project, I propose to study the distribution and abundance of L. littorea in several intertidal mudflats in the St. Lawrence estuary in relation to available microhabitats. This is done through a survey of Littorina littorea abundance in microhabitats characterized by boulder, boulder and Fucus spp. (hereafter, Fucus), Fucus and mud, and mud substrates. Transplantation and microhabitat manipulation experiments will be done to explain any patterns in microhabitat choices both in artificial and natural habitats. Lastly, the mudflat will be mapped to reveal boulder clusters and be used to investigate any relationship between Littorina littorea abundance and boulder size, distance between boulders, and percentage Fucus cover of boulders. This study will provide a new view into the ecology of Littorina littorea in soft-sediment habitats of the intertidal zone.

MSc in Océanographie

Submarine groundwater discharge revealed by UAV-based thermal infrared imagery and geochemical measurements: a regional study in Île-Verte and Ilês-de-la-Madeleine (Qc, Canada)

Submarine groundwater discharge (SGD) can be defined as an aquifer that flows from the continent to the oceans and carries chemical elements and nutrients, natural or anthropics, that can interfere with the biogeochemistry of the oceans. Thus, it is necessary to manage water resources in places where the SGD is present, especially in regions further north where the effects of climate change are more significant due to hydrological and sea level changes. The objective of this work is to characterize and quantify the SGD on a regional scale in the maritime portions of Quebec, Canada, using remote sintering techniques, together with geochemical analyses. For remote sensing analysis, UAV-based thermal infrared (TIR) images will be used to assess the size of the SGD plume, where it is possible to detect the temperature difference between the SGD waters and the surrounding coastal waters. For the geochemistry, radon and radium isotopes will be analyzed, a technique already widely used for the analysis of SGD flow, as groundwater is enriched in these isotopes when compared to coastal waters.

MSc in Océanographie

L'évolution de la niche trophique des grands rorquals du St-Laurent dans un contexte de changements climatiques

Le projet portera sur l'évolution de la niche trophique, de la diète et du degré de spécialisation de Balanoptera acutorostrata, Megaptera novaeangliae et Balanoptera phytsalus. Les données sont récoltées depuis près de 30 ans dans l'estuaire et le golfe du St-Laurent. La peau des rorquals ainsi que leurs proies potentielles sont utilisées pour l'analyse des isotopes stables. Les isotopes stables sont des traceurs biochimiques qui permettent un suivi des changements environnementaux au fil du temps en informant sur les fluctuations dans la diète des espèces visées. Dans le contexte actuel de changements climatiques, ce projet permettra de comprendre à quoi ces grands mammifères font face quant à la disponibilité de leurs proies.

MSc in Océanographie

Evaluation de l'efficacité de peintures antifouling sans biocide et estimation du risque de transfert d'espèces exotiques pathogènes lors de la navigation

La colonisation biologiques des surfaces immergées, nommée biofouling, représente une problématique importante pour les écosystèmes marins et l'industrie de la navigation. Afin de limiter le biofouling sur ces surfaces, il est nécessaire d'appliquer de façon régulière des peintures antifouling. Jusqu'en 2008, la majorité des peintures antifouling sur le marché étaient à base de Tributylétain (TBT). Ce produit est maintenant interdit d'utilisation en raison de sa toxicité pour les environnements. Cependant une grande partie des peintures utilisées de nos jours dans l'industrie maritime relarguent des biocides toxiques, qui ont un impact sur les écosystèmes marins et côtiers. Le projet PAINTS a pour objectif est de développer au niveau international une transition socio-écologique de la navigation par l'utilisation de revêtements antifouling exempts de produits biocides. Dans un premier temps, l'efficacité de dix revêtements sans biocides développées par les partenaires du projet seront comparées. La peinture antifouling la plus efficace sera ensuite étudiée afin de déterminer le risque de transfert d'espèces exotiques potentiellement pathogènes lors de la navigation.

MSc in Biogéosciences de l'environnement

Cumulative human impacts on kelp biodiversity and its effect on nesting bird populations

While incorporating the effect of multi stressors, my project will analyze changes in seabird activity as a result of human activities. Eelgrass beds are a large source of biodiversity in coastal ecosystems, and provide migratory arctic seabirds a location to find food. Declines in these eelgrass beds as a result of stressors introduced by humans may have a negative impact on many bird species.

PhD in Interuniversitaire en océanographie

Tininnimiutait

En recherchant les resources marine sur lesquelles les inuit d’Ungava Bay sont dependents.

MSc in Biogéosciences de l'environnement

Diversité et distribution des ostracodes dans un milieu côtier anthropisé, Baie de Sept-Îles (Québec)

Dans un premier temps, ce projet vise à décrire et à quantifier la diversité et l’abondance des communautés d’ostracodes se trouvant dans les milieux vaseux de la zone intertidale de la baie de Sept-Îles (BSI) tout en décrivant le milieu physico-chimique dans lequel ils se retrouvent. Ceci permettra de bâtir les connaissances sur l’autécologie des espèces d’ostracodes ainsi que des assemblages de référence pour l’ostracofaune de la BSI pour de futurs projets. Dans un second temps, ce projet se veut être une analyse paléocéanographique qui permettra d’inférer les conditions environnementales de références et de mieux cerner la variabilité naturelle et le degré de perturbations actuel de l’écosystème. Pour se faire, une carotte de sédiments agissant comme archive de la variation environnementale de la BSI sera prélevée dans une zone profonde, soit d’un site potentiellement « contaminé » par les activités anthropiques (portuaires, industrielles et maritimes, par exemple). Les ostracodes récents et préservés dans l’archive seront alors isolés et identifiés au microscope. Les relations entre les assemblages et les variables environnementales seront déterminées à l’aide de statistiques multivariées et permettront de mieux inférer les causes des changements spatio-temporels.

MSc in Biology

Développement d’un système d’imagerie microscopique pour l’observation des micro-organismes dans la glace de mer.

Inspiré par les endoscopes médicaux, Takuvik développe une plateforme pour mesurer des variables importantes pour l’étude In situ de la glace de mer. Un système d’imagerie microscopique sera ajouté à cet endoscope pour observer les micro-organismes vivant dans les bulles d’airs et les canaux de saumure ainsi que la structure de la glace. L’endoscope sera utilisé pour déterminer comment ces organismes se développent dans la glace de mer. Les enjeux liés au développement d’un système d’imagerie microscopique sont la faible concentration, la transparence, le mouvement et la haute résolution nécessaire à l’identification des organismes. Ce projet devra considérer toutes ces variables pour déterminer le meilleur système d’imagerie.

PhD in Océanographie

Variations spatio-temporelles des éléments majeurs et traces dans les sédiments de surface de l'archipel Arctique canadien

Ce projet a pour objectif principal de caractériser la distribution spatiale et les tendances temporelles des métaux traces dans l'archipel Arctique canadien (AAC), avec une attention particulière aux zones côtières proches des communautés inuites. Pour ce faire, la concentration de métaux traces sera mesurée sur plusieurs carottes sédimentaires prélevées dans une zone couvrant la mer de Beaufort jusqu'à la baie de Baffin. Les propriétés physiques des sédiments et la teneur en carbone organique seront également étudiées. Les données géochimiques permettront de calculer des indices de pollution tels que le facteur d'enrichissement, l'indice de géoacculumation et l'indice de pollution métallique. Grâce à ces indices, il est possible de déterminer la source des métaux traces, dans le but de savoir s'ils proviennent de processus naturels (altération de la roche, éruption volcanique, etc.) ou des activités humaines. Des analyses statistiques, telles que l'analyse en composantes principales et l'analyse en clusters, seront ensuite réalisées sur les données géochimiques et les données physiques afin d'identifier les relations entre les différents métaux traces, les relations entre ceux-ci et les propriétés physiques des sédiments et également les corrélations avec les sources possibles de contamination des activités humaines.

PhD in Océanographie

Dynamique sédimentaire et distribution d’algues nuisibles au cours de l’Holocène tardif dans un système de canyons sous-marins de l’estuaire du Saint-Laurent (Québec, Canada)

Les données récoltées à bord du CORIOLIS II pour ce projet de recherche permettront de (1) documenter la récurrence des courants de turbidité au cours de l’Holocène tardif dans les canyons de Pointe-des-Monts, (2) cartographier la distribution de Alexandrium catenella dans les sédiments du fond marin de la région de Pointe-des-Monts, et (3) déterminer le rôle des courants de turbidité sur la remise en suspension et la dispersion des algues nuisibles dans les canyons de Pointe-des-Monts.

MSc in Océanographie

PROJET MARS : Analyse des variations du paysage sonore observé par la station SASMAR.

MARS est un projet de recherche appliquée dédié à la compréhension et à la mesure du bruit rayonné par les navires ainsi qu’à la proposition de méthodes pertinentes pour sa réduction. Il est codirigé par l’Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER) de l’Université du Québec à Rimouski (UQAR) et le centre de recherche appliquée Innovation maritime (IMAR) avec le soutien de MTE et OpDAQ ainsi que des professionnels de la navigation (Algoma Central Corporation, CSL, Desgagnés, Fednav). Le projet est soutenu financièrement par Transports Canada et le ministère de l’Économie et l’Innovation du Québec.La plateforme permet de recueillir des mesures pour alimenter mon activité de recherche concernant les liens du bruit rayonné avec les paramètres environnementaux. En effet, grâce à ces données acoustiques je serai en mesure d'étudier le paysage sonore (anthropophonie, biophonie, géophonie) du Saint-Laurent et d'analyser ses variations saisonnières tout en essayant de quantifier l'impact du transport maritime sur le royaume d'écoute pour les baleines.Le projet MARS est en phase avec les problématiques du gouvernement fédéral canadien (Transports Canada, Pêches et Océans Canada) concernant la protection des océans et son programme de lutte contre les perturbations causées par le trafic maritime et son initiative de navires silencieux. Il permet le développement de capacités de recherche et d’innovation uniques au Canada.

PhD in Sciences de l'eau

Understanding the effectiveness and efficacy of the Saltmarsh ecosystems in attenuating the waves and reducing the shoreline erosion

It is expected to investigate the efficacy of Saltmarsh ecosystems native to Canada in attenuating the waves and protecting coastal erosion. A Series of large scale experiments will be carried out in the INRS- ETE laboratory to understand the interaction between waves and vegetation and related dynamics. Implementing nature based solutions in coastal management schemes in Canada has been hindered owing to the paucity of reliable data. Therefore, this project will study the concept of wave vegetation interaction and erosion potential under extreme wave conditions and its seasonal behaviour in-depth to bridge this gap.

PhD in Sciences de l'eau

Comprendre l'évolution morphodynamique des estuaires dans l'arctique canadien

Le changement climatique entraîne une évolution considérable de l’environnement dans l’Inuit Nunangat. Il devient donc essentiel de comprendre les mécanismes d’érosion côtière, en particulier lorsqu’un important site culturel, un cimetière dans le delta de Coppermine près de Kugluktuk (Nunavut, Canada) est menacé. Afin d’identifier et de modéliser ces changements morphologiques, ce projet de recherche nécessite une étude de la littérature scientifique sur l’évolution des estuaires, l’installation d’appareils de mesure et la récupération des données à long terme et, notamment, de discussions avec la communauté locale pour comprendre les causes et les conséquences de ces changements dans l’estuaire.

PhD in Biologie

Climate change-driven range expansion of an invasive marine species along the Atlantic coast of Canada: an evolutionary and eco-physiological perspective.

The common periwinkle, Littorina littorea (Linnaeus, 1758), is a classic example of intertidal invasive species in Eastern North America. This species is native to Atlantic Europe and has a long invasion history in the Northwest Atlantic Ocean, having historical records in the Estuary and Gulf of St. Lawrence (EGSL) dating from the 1800s (Bumpus, 1898). Littorina littorea expanded its range from EGSL, and is currently distributed between Virginia to the South and Labrador to the North, showing a strong capacity for adaptation to diverse environmental conditions. Furthermore, the common periwinkle is likely to be able to further expand its range northward, to the Arctic as a consequence of global climate changes (Goldsmit et al., 2018). The aim of the proposed research is to better understand the process of biotic invasion from an eco-evolutionary perspective, helping disentangling the factors beneath L. littorea invasive capacity and predicting its potential range expansion to the Arctic. The objective is to compare different populations along the latitudinal gradient combining different disciplines and approaches, from ecological to life traits, physiological, population genetics and omics analyses, to have a stronger and more reliable overview of the invasion process, from ecosystems to organisms and genes. Moreover, the project will focus on general aspects of evolutionary biology, providing new findings on the intraspecific adaptive capacity of marine invertebrates.

MSc in Biologie

Comparaison des communautés benthiques des fjords issus de glaciers marins et terrestres du Groenland

Les changements globaux produisent des conséquences un peu partout sur la planète. Dues à ce changement de climat, les conditions environnementales changent drastiquement pour plusieurs régions et donc chamboulent plusieurs espèces. Du côté du Groenland, les fjords issus de glaciers marins sont de plus en plus rares due à cette problématique. De ce fait, les organismes présents sont voués à être perturbés et potentiellement même à changer. L'objectif de ce projet est donc de faire une comparaison entre les communautés benthiques des fjords issus de glaciers marins et terrestres. Notre hypothèse est que les caractéristiques des sédiments, les communautés benthiques (richesse des espèces, abondance, etc.) et les assemblages seront différents comptes tenus de la dynamique de l'eau douce causée par les glaciers marins appelés plume et de l'arrivée d'eau chargée en sédiments provenant du ruissellement de surface trouvé dans les fjords issus de glaciers terrestres. De plus, les fjords issus de glaciers marins sont connus pour leur productivité primaire élevée, ils devraient donc être une composante majeure pour les organismes qui y vivent. En addition, ce projet possède un objectif complémentaire soit de comparer les flux biogéochimiques à l’interface des sédiments de ces deux types de fjords. Notre hypothèse repose sur le grand relargage des sédiments des fjords issus de glaciers terrestres. Ceci devrait causer une grande turbidité comparativement aux autres type de fjords.

MSc in Biologie

Modélisation des échanges radiatifs dans la glace de mer

L’océan Arctique et son couvert de glace subissent de grands bouleversements. Ces changements modifient l’environnement lumineux sous la banquise qui abrite un écosystème complexe dont le phytoplancton est un élément important. Ce dernier étant à la base de la chaîne alimentaire arctique, il est primordial de connaître l’énergie lumineuse dont il dispose afin de déduire la productivité de l’ensemble de l’écosystème. Alliant télédétection spatiale, modélisation numérique et expéditions sur le terrain, le projet vise une meilleure compréhension des échanges radiatifs afin d’établir un modèle permettant d’inférer la transmission optique des différentes couches de la glace de mer.

PhD in Océanographie

Dynamique du glacier Mittie (île d’Ellesmere, Arctique canadien) au cours de l'Holocène tardif

Ce projet de doctorat vise à combiner des données de bathymétrie à haute résolution, des profils physico-chimiques de la colonne d’eau, d’images satellitaires et des données sédimentologiques des carottes recueillies à proximité du glacier Mittie situé sur l’île d’Ellesmere (Arctique canadien) afin de mieux comprendre les réponses du glacier à la variabilité climatique et océanographique de l’Holocène tardif.

MSc in Océanographie

Détermination et comparaison de lithofaciès des carottes recueillies à proximité des glaciers Humboldt et Eugenie (détroit de Nares) au cours de l’Holocène.

L’archipel Arctique canadien et le plateau continental nord-ouest groenlandais contient plusieurs glaciers qui se terminent dans l’océan. Cependant, les taux de vêlage et les flux de sédiments glaciaires à long terme de ces glaciers à terminaison marine ne sont pas bien documentés, et on a peu de connaissance sur les mécanismes précis qui contrôlent les changements frontaux de ces glaciers. Dans ce contexte, ce projet de maitrise vise à déterminer et à comparer les signatures sédimentologiques et géochimiques d’un ensemble de carottes de sédiments prélevées à proximité de fronts des glaciers Humboldt et Dobbin dans le détroit de Nares. L’approche multi-traceur proposée permettra de reconstituer les décharges de sédiments glaciaires et l’activité de vêlage d’icebergs dans cette région au cours de l’Holocène.

MSc in Océanographie

Variations spatio-temporelles des éléments majeurs et traces dans les sédiments marins des régions arctiques et subarctiques canadiennes.

Le système estuarien du Saint-Laurent est une voie maritime qui lie l’est du Canada et l’océan Atlantique. Des produits agricoles, miniers et manufacturés sont transportés par environ 4000 navires annuellement dans la voie maritime du Saint-Laurent et des millions de Canadiens vivent dans les régions bordant ce système. Cela contribue au relâchement de polluant, en particulier des éléments majeurs et traces métalliques, dans les eaux du Saint-Laurent. Les métaux dans l’eau peuvent se lier avec des particules en suspension, être transportés vers les fonds et s’accumuler dans les sédiments. Si la concentration des métaux non essentiels dans les sédiments est trop élevée, cela peut mener à des effets négatifs sur les organismes, comme des dommages à l’ADN. L’objectif de la recherche est d’évaluer les variations spatio-temporelles des métaux majeurs et traces dans les sédiments marins de l’estuaire et du golfe du Saint-Laurent, pour établir une référence et évaluer les futurs impacts de l’augmentation des activités humaines dans la région. Les échantillons qui seront étudiés proviennent de la région entre la ville de Québec et le champ pétrolier et gazier de Old Harry dans le golfe du Saint-Laurent. Les sédiments seront analysés par un analyseur de taille de grain par diffraction laser, analyseur élémentaire et spectromètre de masse à triple quadripôle. Les informations récoltées permettront d’évaluer les sources de contamination et les risques écologiques potentiels.

MSc in Océanographie

Analyse de l'aspect multi-source du bruit rayonné des navires dans le cadre du projet MARS.

Le projet MARS s'applique à comprendre et mesurer le bruit rayonné des navires dans le chenal du Saint-Laurent à l'aide d'un équipement de pointe, la station SASMAR, déployée à cet effet. L'objectif est à terme de prendre des mesures pour réduire le bruit généré par les navires afin de préserver l'écosystème Saint-Laurent et les mammifères y vivant. L'analyse de l'aspect multi-source de ce bruit rayonné permet de déterminer avec précision la part de chaque source acoustique dans le spectre de bruit rayonné. Ainsi, des mesures de réduction du bruit pourront être établies pour chaque source acoustique à bord des navires et protéger les communications des mammifères de l'écosystème du Saint-Laurent. Aussi, ce projet est en partenariat direct avec des armateurs, conscients de cette problématique et voulant y remédier.

PhD in Océanographie

Physical and chemical characterization of photodegradation of microplastics in aqueous solutions

The specific objectives are to monitor the time-course variations of 1) the physical and chemical properties of the MPs; 2) the composition and production rates of the MPs-derived DOM and trace gases; 3) the leaching rates and kinetics of plastic additives under long-term (6-12 months) irradiation of MPs. The data collected from this project will aid in understanding the transformation and fate of MPs and the role of MPs in DOM and trace-gas cycling in aquatic environments.

PhD in Interuniversitaire en océanographie

Sustainable and resilient country food systems for future generations of Nunavimmiut promoting food security while adapting to changing northern environments.

Les aliments traditionnels constituent un élément fondamental de la culture et la santé des communautés inuites. La consommation d'aliments du marché, transformés et coûteux, place les Inuits d'aujourd'hui parmi les personnes les plus vulnérables à l'insécurité alimentaire au Canada. Les changements climatiques et la démographie ajoutent à la pression, alors que le bouleversement de patrons saisonniers affecte l’abondance, la distribution et la condition d’espèces culturellement importantes telles que l’omble de l’Arctique, le béluga et le caribou. Dans ce contexte les communautés du Nunavik se demandent s’il y aura encore des aliments traditionnels en quantité et en qualité suffisantes pour les générations futures dans un environnement en plein bouleversement. Grâce à nos collaborations valorisant les projets antérieurs et en cours au Nunavik, nous avons accès à des données sur l'environnement, le coût de la vie, l'alimentation humaine, la sécurité alimentaire et la santé pour répondre à cette question pressante. À travers une approche de co-construction de modèles numériques avec des partenaires du Nunavik de 3 régions côtières (Baie d’Hudson, Détroit d’Hudson et Baie d’Ungava), mon projet vise à évaluer l'impact des facteurs environnementaux et anthropiques sur les réseaux trophiques marins dont dépendent la disponibilité, la quantité et la qualité des aliments traditionnels des Nunavimmiut afin qu’ils puissent continuer de bénéficier de leurs bienfaits.

PhD in Interuniversitaire en océanographie

Comportement et toxicité des nanoplastiques le long du continuum Terre-Mer : Apport de la caractérisation multidimensionnelle

L’objectif de ce sujet de thèse est d’évaluer le comportement de nanoplastiques (NP) environnementaux dans des conditions estuariennes et d’évaluer leur toxicité chez deux bivalves présents dans le Saint-Laurent, la moule commune Mytilus edulis et la moule zébrée Dreisseina Polymorpha. L’estuaire du Saint Laurent (Québec) présente un fort gradient de salinité et de matière organique amont-aval. Il a récemment été démontré que l’augmentation croissante de la force ionique et de la concentration en matière organique a une influence considérable sur l’hétéroaggrégation et la biodisponibilité des nanoplastiques. Au cours de ce travail, des approches expérimentales en laboratoire à l’interface de la chimie analytique et la nanométrologie permettront de caractériser les propriétés de surface et le comportement de nanoplastiques le long de ces gradients et aux interfaces environnementales et biologiques (eau/sédiment, eau/organisme) afin de mieux comprendre les facteurs influençant leur distribution et biodisponibilité. La caractérisation multidimensionnelle et quantitative des NP dans les matrices complexes (eau, sédiment, tissus biologiques) reposera sur des outils innovants et permettra l’identification direct et/ou indirect des NP à la fois dans le milieu et dans l’organisme. Des expositions in-vitro et in-vivo permettront d'étudier la toxicité de ces NP sur les deux espèces de moules.