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

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.

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 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.

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.

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 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.

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.

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 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 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.

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

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.

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.

PhD in Interuniversitaire en océanographie

Système Intégré de Modélisation de la Baleine noire de l'Atlantique (NARW) - Species Distribution Modelling ensemble framework for understanding NARW habitat dynamics

Prédire la distribution de la Baleine Noire de l'Atlantique dans la région du Nord Ouest de l'Atlantique (Golf du St Laurent et Golf du Maine). Il s'agira alors d'élaborer un système de modélisation intégré pour la baleine noire de l’Atlantique Nord qui aidera à identifier la présence de sa proie préférée (Calanus sp.) dans des zones précises sur une échelle de temps courte. Et ainsi, aider les décideurs à formuler des recommandations plus précises lorsqu’ils déterminent les zones de restriction pour les activités humaines.

PhD in Océanographie

Validation d’un bioessai survie-croissance copépodes - Optimisation des cultures, conservation des œufs d’individus sauvages et diversité génétique

Les estuaires qui sont des zones de transition entre eaux douces continentales et eaux marines hébergent une importante activité économique. Ils sont un compartiment d’intérêt particulier puisqu’ils constituent l’exutoire des contaminants issus des bassins versants, à l’image des estuaires de Seine et du Saint Laurent. La mise en œuvre de règlementations (i.e. Directive Cadre sur l’Eau, Stratégie québecoise de l’eau), nécessite l’utilisation d’outils de bio évaluation de l’impact des contaminations sur les écosystèmes aquatiques et en particulier sur les organismes inféodés à ces milieux. Ce projet de thèse vise à développer le prototype d’un kit d’évaluation (test BASIC) de la toxicité de composés chimiques sur le copépode Eurytemora affinis afin de proposer aux gestionnaires de l’environnement et aux industriels un nouvel outil spécifique des écosystèmes estuariens. Cette recherche aura pour principaux objectifs (1) comparer la réponse du test BASIC à celle d'autres test commerciaux, non spécifiques des milieux estuariens, (2) d’évaluer la sensibilité du test à la diversité génétique retrouvée au sein du complexe d’espèces cryptiques Eurytemora affinis par l'étude d'une population de l’estuaire Seine et de deux populations de l’estuaire du Saint Laurent, (3) d’améliorer et de standardiser les conditions de cultures des copépodes et (4) de développer une méthode de conservation des œufs.

MSc in Océanographie

Phytoremédiation et carbone bleu des herbiers marins de la région de Sept-Îles

Ce projet a pour but d’évaluer le potentiel de bioaccumulation de métaux par des zostères soumises à des conditions subarctiques de croissance en laboratoire et de mesurer l’impact de cette bioaccumulation sur leur santé et sur la séquestration du carbone.

PhD in Atmospheric & Oceanic Science

Air-Sea, Ice-Sea and Effect Wind Forcing of the Beaufort Gyre

Investigating the interactions between atmosphere, sea-ice and ocean circulations within the Beaufort Gyre.

PhD in Interuniversitaire en océanographie

Prédiction spatiale des proies de la baleine Noire dans les eaux territoriales canadiennes

La baleine franche de l'atlantique Nord, ou baleine noire, est menacée d'extinction. Dans un but de protéger les individus des collisions avec les coques de navires et les prises dans des engins de pêche, un algorithme de prédiction de répartition de ces individus va être créé. Celui-ci repose en partie de la répartition de ses proies, des espèces de Copépodes du genre Calanus. Mon travail consiste à prédire la répartition de ces espèces sur plusieurs semaines en fonction des prédictions environnementales, en 3 dimensions et sur un pas de temps fin.

MSc in Océanographie

Variabilité spatio-temporelle du phytoplancton le long de la côte est de la baie James

Les milieux côtiers sont caractérisés par la présence de gradients physico-chimiques dus à la transition entre les systèmes dulcicoles et marins. La variation des facteurs du milieu influence cependant la disponibilité des ressources pour les producteurs primaires, notamment la lumière et les nutriments. Cela influence alors l'abondance, la composition taxonomique et la dynamique des communautés phytoplanctoniques. La côte est de la baie James, en particulier, est caractérisée par des apports fluviaux qui transportent des charges importantes de matière en suspension et de matière organique dissoute colorée, affectant par conséquent la disponibilité de la lumière pour le phytoplancton. L'objectif de ce projet est donc de caractériser la variabilité spatio-temporelle des communautés phytoplanctoniques, puis de déterminer l'influence des facteurs biotiques et abiotiques sur la répartition de ces communautés. La composition taxonomique des communautés phytoplanctoniques est déterminée grâce une approche microscopique, combinée avec l'utilisation de pigments, considérés comme des biomarqueurs des classes algales.

MSc in Biologie

Caractérisation de l'endofaune dans le Fjord du Saguenay

Le projet consiste en un échantillonnage de l’endofaune dans le Fjord du Saguenay. L’objectif étant de connaître les communautés endobenthiques y étant présentes et encore aujourd’hui très peu connues et étudiées. La caractérisation de ces communautés se fera entre autres par la détermination des paramètres physicochimiques qui influencent leur distribution. Ce projet s’inscrit parmi plusieurs recherches sur l’ensemble du Fjord du Saguenay en collaboration avec l’UQAC et l’INREST.

MSc in Géographie

Cartographie des géorisques côtiers et sous-marins du Grise Fiord, Nunavut, Canada

Dans les dernières années, c’est une expansion rapide de la cartographie bathymétrique des fjords arctiques canadiens qui a mené à la découverte de nombreuses ruptures de pentes côtières et sous-marines. Elles représentent des aléas géologiques majeurs notamment parce qu'ils peuvent déclencher des tsunamis ayant des conséquences dévastatrices sur les populations côtières et leurs infrastructures. La communauté de basse altitude de Grise Fiord, située à l’embouchure d’un fjord au sud de l’Île d’Ellesmere, est particulièrement vulnérable aux glissements de terrain côtiers et sous-marins. Ce projet visera principalement à générer une étude des risques naturels côtiers et sous-marins dans le fjord de Grise Fiord. Il permettra de quantifier leur distribution et leurs déclencheurs potentiels. Actuellement, les processus déclencheurs des glissements sous-marins ne sont pas complètement connus. Parmi les quelques glissements ayant été documentés en temps quasi réel impliquent généralement des tremblements de terre comme mécanismes de déclenchement. Aussi, l’impact de l’affouillement des icebergs sur le fond marin pourrait potentiellement causer l’instabilité du fond marin et avoir un impact sur les zones côtières habitées et les infrastructures littorales et marines. C’est un projet qui mise sur une collaboration avec les communautés côtières nordiques afin qu’elles puissent trouver de meilleures stratégies d’adaptation face aux géorisques côtiers et sous-marins.

MSc in Biologie

Capacité physiologique des espèces exotiques et indigènes à tolérer un gradient environnemental entre deux océans (Atlantique et Pacifique) le long du détroit de Magellan.

Le principal objectif est de comprendre le processus derrière le modèle de distribution et le changement d’espèces dans un gradient entre deux océans (Atlantique et Pacifique) le long du détroit de Magellan. Ce projet permettra de comprendre les facteurs environnementaux et biologiques qui influencent les limites de distribution des espèces provenant des deux océans et ainsi déterminer la présence d’espèces exotiques. Le but étant de prendre des espèces natives et exotiques afin déterminer leur habileté physiologique à tolérer les facteurs environnementaux des deux cotés des océans et prédire leur capacité de succès dans un scénario de changements globaux.

PhD in Océanographie

Sequential photochemical and biological degradation of microplastics in seawater

This project aims to better understand the sequential photo- and bio-degradation and mineralization of microplastics in seawater and the changes on sorption behaviors of Persistent Organic Pollutants to degraded microplastics by these processes. Results from this project serve to provide an estimate of tThe potentials for photodegradation, biodegradation, and sequential photo- and bio-degradation to remove the targeted microplastics from the sea surface.

PhD in Océanographie

Contraintes à la colonisation par la Spartine alterniflore (Sporobulus alterniflorus) dans un marais salé de l’estuaire du Saint-Laurent

La hausse du niveau des eaux est une conséquence annoncée des changements climatiques qui aura un impact certain sur les environnements côtiers. C’est dans ce contexte que le ministère des Transports du Québec, en 2009 a installé un brise-lames de 300 m de long dans la région de Rivière-du-Loup pour protéger l’intégrité de l’autoroute 20 et les services écosystémiques offerts par un marais salé en érosion adjacent. Ce projet comportait alors la restauration du milieu humide par la plantation de Spartine alternifore (Sporobulus alterniflorus). On constate aujourd’hui un échec de cette restauration végétale et une invasion de la plante exotique envahissante Phragmites australis. L’étude vise à comprendre les contraintes de cette colonisation par la spartine dans une optique ou plusieurs autres ouvrages du même genre devront être mis en place pour atténuer l’effet des changements climatiques. Une caractérisation du marais de 2 km de long sera effectuée par un échantillonnage systématique du sédiment et un relevé de végétation. À plus petite échelle (10 mm), les variations des propriétés bio-physico-chimiques du sédiment et de la croissance souterraine de la spartine entre des régions colonisées ou non seront mesurées. Suivant des micro-transects, les variables du sédiment mesurées seront: la quantité de matière organique par la perte au feu, la composition chimique, isotopique et granulométrique, nous permettant d’étudier la provenance des sédiments et le phénomène d’accrétion.

PhD in Biologie

Physiological acclimatization and adaptation of benthic invertebrates from persistent hypoxic environments and its biological implications in a changing environment

Dissolved oxygen is a determining environmental factor in the distribution of organisms in aquatic ecosystems due to its central role in energy-related processes. In marine environments, the increasing occurrence, and intensity of hypoxic zones (i.e. regions of low oxygen saturation) is a critical phenomenon particularly for benthic invertebrates, which are mostly sessile or with reduced mobility, not being able to shift their distribution within a lifespan. Acclimatization and adaptation, however, may allow some organisms to thrive in such conditions, with different biological implications. A better understanding of the physiological and genetic aspects behind these phenomena is key to interpret the distribution and tolerance of species inhabiting hypoxic areas. A suitable environment for exploring this subject is the Estuary and Gulf of St. Lawrence (EGSL), in which a gradient of deoxygenation along its extent has been reported over the last decades. To further comprehend the effects of persistent hypoxia on benthic invertebrates, the aim of this project is to characterize the physiological responses and putative adaptation to hypoxia from benthic invertebrates found across the EGSL. This will be achieved through multi-layer analyses (proteomics, lipidomics and genetics), providing an insight on the mechanisms and genetic bases of tolerance to hypoxia, contributing to the understanding of how this group may cope with future global changing scenarios.

PhD in Sciences de l'environnement

Optical Water Quality in Contrasting Arctic Coastscapes and its Implication for Macrophytes using Remote Sensing

Changes to Arctic coastal ecosystems are apparent due to retreating glaciers, decreasing sea ice, and thus increasing connectivity of land and sea. While some of these changes are assumed to be beneficial for the northward expansion of Macrophytes, the availability of benthic light (in the form of Photosynthetically active radiation, PAR) varies between regions and increased turbidity might pose an impediment to their production. For inaccessible areas of the eastern Canadian Arctic, however, physicochemical conditions in the nearshore zone and habitat suitability for macroalgae and seagrass remains largely unstudied. Satellite derived measurements of optically active compounds that drive light attenuation in the water column might serve as crucial metric to assess the evolution of optical water quality. This project therefore uses remote sensing of ocean colour in combination with in-situ measurements to develop a spatially and temporally comprehensive understanding of those contrasting sedimentary environments and the potential effects on benthic primary producers. By doing so, it will be possible to identify main drivers of the variability in benthic PAR and explore differences between coastscapes, such as fjords, estuaries, and eroding coasts.

MSc in Atmospheric & Oceanic Science

Understanding the bio-physical processes impacting the evolution of Tallurutiup Imanga and Pikialasorsuaq in a warming climate

The project objectives can be summarised as follows : 1. Enhance capacity of the Inuit community of Ausuittuq to lead and participate in monitoring and research of Tallurutiup Imanga and Pikialasorsuaq/Sarvarjuaq 2. Collect novel, year-round physical and biogeochemical measurements spanning the sea-ice and open-water seasons in understudied Arctic waterways (Nares Strait/Smith Sound, Jones Sound, Lancaster Sound) to understand sea-ice evolution, nutrient cycling, primary productivity and biodiversity 3. Utilize remote sensing tools to gain regional-scale perspective on primary production patterns across Tallurutiup Imanga and Pikialasorsuaq/Sarvarjuaq and important in-flowing waterways (Nares Strait, Jones Sound) 4. Integrate in situ observations and remote sensing data with simulations of a regional ocean model to develop predictive forecasting capabilities of regional ecological change

PhD in Interuniversitaire en océanographie

From individual traits to the big picture : trait-based approaches to predict zooplankton fate in changing Artic Ocean

Les traits fonctionnels partagés par les espèces planctoniques qui supportent le fonctionnement des écosystèmes marins arctiques sont une adaptation à des conditions environnementales extrêmes qui sont aujourd’hui bouleversées par les changements climatiques anthropiques. Ce sont les interactions entre les traits fonctionnels des différents membres de la communauté planctonique qui définissent la réponse de l’écosystème aux conditions environnementales. Il apparaît ainsi crucial de développer notre capacité à identifier, quantifier et cataloguer ces traits rapidement et à large échelle alors même que les conditions « normales » s’altèrent à un rythme sans précédent. La convergence actuelle (tout aussi rapide) du développement de techniques d’imagerie, d’analyse moléculaire (omics) et de techniques numériques d’analyse basées sur l’apprentissage machine profond offre la possibilité unique de mesurer automatiquement certains traits fonctionnels des organismes planctoniques et d’obtenir une image complète de ces systèmes complexes. En combinant ces données radicalement nouvelles dans le domaine de l’écologie marine à des modèles informatiques de pointe, ma démarche vise à mieux comprendre la structure et le fonctionnement des écosystèmes marins arctiques actuellement en plein bouleversement afin d’adapter notre gestion de ces écosystèmes uniques et fragiles.

PhD in Interuniversitaire en océanographie

Evolution rapide de la dynamique des écosystèmes dans la dernière zone de glace de l'océan Arctique (RED-AO)

Mon projet de thèse sera de comprendre comment la perte de la glace de mer pluriannuelle au détriment de la glace annuelle aura un impact sur les dynamiques des microalgues (c.a.d. les algues de glace et le phytoplancton) de l’Océan Arctique (OA). Pour ce faire, des missions de terrain sont prévues lors des camps de glace de la base militaire d'Alert (82°N) en 2024, ainsi qu'une mission à bord du brise-glace Amundsen de la Garde côtière en 2023. Les deux objectifs qui seront abordés au cours de ce projet de thèse : (1) l'étude comparative de la dynamique des algues de glace entre la glace pluriannuelle et annuelle, et avec la présence d'une nouvelle région libre de glace de mer, (2) caractériser pour la première fois la dynamique du phytoplancton (phénologie, productivité, assemblages).

MSc in Biogéosciences de l'environnement

Développement d'un capteur optique pour la mesure du nitrate dans la glace de mer

La quantité de nutriments disponibles pour les algues de la glace dépend du flux de nutriments de l'océan vers la glace de mer, et du transport au sein celle-ci. Dans un contexte où le paysage arctique change rapidement au même rythme que les cycles biogéochimiques, ce projet de recherche vise à développer un capteur optique pour mesurer in situ la concentration en nitrate de la glace de mer à petite échelle spatiale et temporelle, afin de mieux comprendre le flux de ce nutriment qui limite la croissance des algues dans les deux océans polaires. Pour atteindre cet objectif, un spectrophotomètre portable optimisé pour la détection du nitrate dans l'UV profond a été développé et caractérisé. Ce capteur optique sera optimisé pour le terrain afin de devenir opérationnel pour les mesures sur place, sur les banquises.

PhD in Interuniversitaire en océanographie

Croissance des diatomées arctiques à un niveau de lumière extrêmement faible et son impact sur la dynamique de la population en Arctique.

Actuellement en poste de doctorant au sein de l’IRL Takuvik au Canada sous la tutelle de M. Babin (CNRS/U. Laval) et C. Bowler (IBENS, CNRS). Mon projet de recherche s’intéresse aux mécanismes physiologiques d’acclimatation à des périodes d’obscurité prolongées chez les diatomées polaires et aux potentiels impacts sur les différents assemblages des communautés phytoplanctoniques in situ durant l’hiver et le printemps polaires. En plus de leur compétence à exploiter les nutriments, les diatomées ont la capacité d’exploiter une gamme extrême de conditions lumineuses ce qui expliquerait leur succès. Aujourd’hui, de grandes interrogations persistent encore sur les capacités de ces micro-algues à ajuster leur machinerie photosynthétique et gérer leur demande énergétique métabolique de base à de très faibles irradiances. Mes travaux de recherche se découpent en deux parties, la première étant basée sur des expérimentations de laboratoires (cultures cellulaires) à l’aide d’un modèle de diatomée arctique (Fragilariopsis cylindrus). La deuxième est basée sur la caractérisation in situ et pendant la nuit polaire de ces communautés phytoplanctoniques.

MSc in Biologie

Diversité des communautés endobenthique de refuges marins de plumes de mer (Pennatulidae) du chenal Laurentien dans le golfe du Saint-Laurent.