Étudiants & postdoctorants

PhD en 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 en 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 en 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 en Océanographie

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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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.

PhD en 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 en 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 en 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 en 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 en Océanographie

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 en 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 en Biophotonique

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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en Interuniversitaire en océanographie

Tininnimiutait

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

MSc en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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 en Océanographie

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 en 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 en 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 en 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 en 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 en 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

MSc en Sciences géographiques

Les indicateurs biogéochimiques du couvert de glace en milieu portuaire subarctique et leurs signaux dans les archives sédimentaires, Baie de Sept-Îles (Québec)

Les nombreuses perturbations environnementales associées aux changements climatiques et aux activités anthropiques impactent actuellement les conditions hivernales et la dynamique de la glace de mer du système Saint-Laurent, ainsi que ses écosystèmes aquatiques et côtiers. Cette double pression exercée sur la région côtière de la Baie de Sept-Îles (BSI), ainsi que le manque de connaissances sur la dynamique hivernale de cet écosystème justifient le besoin d’acquérir de l’information à ce sujet. Ce projet de recherche propose d’appliquer une approche multidisciplinaire combinant l’étude de divers indicateurs biogéochimiques des conditions hivernales en milieu portuaire subarctique pour mieux comprendre l’état d’un écosystème à usage intensif. L’objectif de recherche consiste à identifier des signaux du couvert de glace de la BSI dans les archives sédimentaires de ce même milieu afin d’inférer les fluctuations passées des conditions hivernales et d’identifier les impacts des perturbations environnementales sur la glace de mer et son biote. Pour ce faire, les assemblages algaux (diatomées) et bactériens ainsi que certains éléments essentiels (C, N, P) de la glace de mer, de la colonne d’eau et des sédiments de surface seront étudiés afin d’acquérir des informations quant aux conditions de base du milieu. Ces connaissances permettront ensuite de contextualiser les changements environnementaux saisonniers actuels et futurs dans la BSI et d’autres zones portuaires froides.

PhD en 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 en 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 en 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 en 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 en Biologie

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

Note: Je viens tout juste de commencer ma maitrise avec Philippe Archambault. Donc, je n'ai pas encore la version officielle de mon résumé. Je prévois vous la fournir prochainement. merci de votre compréhension.

MSc en Océanographie

Production de méthane et de dioxyde de carbone dans les sédiments côtiers du pergélisol continu de l'Arctique Ouest en contexte de changements climatiques

Le projet consiste à mettre en relation les sédiments du pergélisol ainsi que l'eau de mer dans des incubations aérobiques et anaérobiques afin de reproduire les environnements d'érosion côtière ainsi que de submersion marine pour calculer des taux de production bactériennes de méthane et de dioxyde de carbone. Dans le contexte actuel des changements climatiques, les côtes de l'Arctique se voient modifiées par l'érosion côtière ainsi que par la submersion de ses côtes sous l'eau de la mer et par le dégel du pergélisol. Les processus de re-mobilisation des sédiments, d'épaississement de la couche active du pergélisol dû au réchauffement des températures annuelles ainsi que de la mobilisation de la matière organique auparavant congelée ne sont pas encore bien compris et inclus dans les modèles scientifiques de l'impact des émissions de méthane grandissantes de l'Arctique sur les quantités de gaz à effet de serre atmosphérique. Ainsi, l'objectif du projet est d'observer s'il y a des différences dans les taux de production de méthane et dioxyde de carbone en contextes aérobiques (remobilisation des sédiments dans l'océan par l'érosion côtière) et en contexte anaérobique (submersion des sédiments sous l'eau de mer) ainsi que de quantifier la matière organique maintenant disponible pour l'oxydation bactérienne suite à l'épaississement de la couche active. La destination finale de cette matière organique nouvellement disponible doit être prise en compte dans les modèles.

PhD en Interuniversitaire en océanographie

Étude de la production primaire marine dans un océan arctique en mutation

Mon projet de recherche porte sur la production primaire (PP) dans l'océan Arctique (AO) sous l'influence du changement climatique. Les dernières décennies montrent une perte rapide de l'épaisseur de la glace de mer et des eaux désormais libres de glace. En conséquence, une plus grande superficie des eaux de surface sont éclairées sur une plus longue période pour la croissance du phytoplancton. Avec l'augmentation de la lumière et des nutriments, on prédit donc une augmentation de la PP arctique, ce qui reste à confirmer à l'échelle pan-arctique. Par conséquent, de nouveaux modèles et méthodes utilisant la télédétection, comme les données satellitaires sont nécessaires pour étudier l'évolution de l'écosystème marin arctique et prédire les changements futurs. L'objectif de ce projet de thèse est d'étudier l'évolution et les processus régissant la production primaire dans l'AO dans le contexte du changement climatique.

PhD en Chimie

Présence de nanoparticules et de contaminants associés en tant que marqueurs de l'Anthropocène dans des archives végétales et animales d’Arctique, dans un contexte de changement environnemental global

L’Anthropocène est une ère géologique récente, encore mal datée et définie qui correspondrait à une ère affectée profondément par l’action humaine. Dans le but de continuer à préciser cette dernière, la recherche de marqueurs est nécessaire et notamment via les nanoparticules anthropiques. Le changement climatique, accentué par l’activité anthropique modifie le transport, la dégradation, le transfert des nanoparticules et autres contaminants qui sont maintenant retrouvés partout sur terre, dans l’océan ainsi que dans les êtres vivants. L’apport des nanoparticules en Arctique peut être du a plusieurs voies : océanique, atmosphérique ou par sources locales anthropiques. Ce projet bénéficie d’archives végétales et animales (Œufs et/ou plumes d’oie des neiges et de Guillemot de Brünnich) d’Arctique sur différentes échelles temporelles. Ce projet vise à analyser différentes nanoparticules et contaminants associés (nanoplastiques, nano-suies, métaux, TiO₂…) dans ces archives afin d’établir des marqueurs de cette ère géologique et d’augmenter les connaissances de l’impact de l’homme sur l’environnement Arctique. Ces résultats seront restitués aux communautés inuites dans une volonté de les informer d’une éventuelle contamination d’une de leur source de nourriture. Tout au long de cette étude, des méthodes et techniques innovantes en chimie analytique seront utilisées pour identifier et quantifier les nanoparticules dans les différents échantillons.

MSc en Biologie

Étude paléolimnologique du secteur portuaire de Grande-Anse, Saguenay

Les milieux côtiers sont parmi les plus touchés par les changements climatiques et les perturbations anthropiques. Dans le secteur portuaire de Grande-Anse, plusieurs pressions se font sentir sur l’écosystème aquatique, incluant les activités industrialo-portuaires. Mon projet vise à évaluer les changements à long-terme dans cette région clé du Fjord du Saguenay, qui demeure peu étudiée. Nous emploierons l’approche paléolimnologique, qui consiste à analyser le contenu biogéochimique des archives sédimentaires qui se retrouvent au fond du fjord. Les caractéristiques du sédiment, comme la taille des grains, le contenu en matière organique et la susceptibilité magnétique nous permettront de repérer les changements majeurs dans le passé. Les diatomées, de puissants bioindicateurs, seront utilisées pour inférer les variations physico-chimiques de la colonne d’eau. Finalement, les métaux lourds, ainsi que les nanoparticules contenus dans les sédiments fourniront un cadre de référence pour évaluer la contamination dans ce secteur du Saguenay. Cette approche multi-proxy permettra de mieux comprendre l'évolution d'un environnement influencé à la fois par des événements naturels, comme le déluge de 1996, et par différentes activités anthropiques, dont celles associées au Port de Saguenay.

MSc en Chimie

Détecter, identifier, caractériser la présence de micro/nanoplastique dans la ressource en eau de la ville de Québec

Les plastiques sont largement utilisés dans notre vie quotidienne dans des quantités considérables. En raison de la production croissante de plastique et du manque d’infrastructure de collecte, de traitement et de recyclage adapté à cette production à l’échelle mondiale. Une large partie des plastiques se retrouve dans l’environnement au sein duquel les plastiques vont subir divers processus de dégradation. Cette dégradation va conduire à la formation des micro/nanoplastiques secondaires. Nombreux sont les articles scientifiques attestant la présence de microplastique dans les entités hydrographiques. Néanmoins, du fait de leurs propriétés physico-chimiques, il n’existe que peu d’étude démontrant la présence des nanoplastiques dans nos environnements. L’objectif de mon étude est de mettre au point des méthodes pour détecter, identifier et caractériser pour la première fois la présence des micro/nanoplastiques dans les ressources en eau de la ville de Québec. À la suite de quoi, les autorités et les organismes compétents de la ville de Québec en matière de gestion et de la protection de la ressource en eau pourront affiner leur politique pour protéger nos ressources en eau.

MSc en Géographie

Évaluation des aléas côtiers dans la communauté d’Ausuittuq, ᐊᐅᔪᐃᑦᑐᖅ Nunavut

Le hameau de Grise Fiord (Ausuittuq, NU) est confronté à de multiples aléas côtiers lors des tempêtes. On s'attend à ce que les impacts majeurs des vagues déferlantes et des niveaux d'eau élevés sur la côte augmentent pendant la saison des eaux libres en réponse au déclin de la couverture de glace de mer. À l'avenir, on s'attend à ce que davantage de phénomènes de submersion, d'inondation et d'érosion menacent les infrastructures. Les membres de la communauté et l'Association des chasseurs et trappeurs d'Iviq (HTA) ont récemment soulevé la question de la vulnérabilité côtière dans la communauté de Grise Fiord comme étant une priorité absolue dans un contexte de changements climatiques. Basé sur une surveillance côtière à haute fréquence durant l'entièreté de la période d'eau libre, ce projet unifie l'expertise locale et les méthodes scientifiques pour fournir une première évaluation des aléas côtiers à Grise Fiord. Une analyse de l'évolution historique de la côte depuis les années 1950, combinées à des levés photogrammétriques récents (2021-2022), donne un aperçu des points chauds de l'érosion et de la variabilité de la migration de la ligne de rivage. Les observations préliminaires des réponses géomorphologiques de la tempête indiquent que les niveaux d'eau élevés et les vagues concomitantes contribuent et au remaniement des galets, à l'augmentation de l'angle de la plage et à la submersion marine le long de la zone côtière habitée.

PhD en Chimie

Etude de la biodégradation des débris plastiques

Mon projet de recherche s’inscrit dans une étude visant à développer l’économie circulaire des plastiques en surveillant leur dégradation en temps réel. Lors de mon doctorat, des bactéries sélectionnées comme dégradant différents types de plastiques (PVC, PET, PS, PE et PA) ainsi que des enzymes seront inoculées selon différentes conditions d’expositions (concentration, types de polymères, types de bactéries, température, pH…). Les produits de dégradation, s’accumulant dans les effluents, seront analysés via une instrumentation sensible (spectrométrie de masse, diffusion de la lumière, Fractionnement par couplage Flux, etc) à l’aide de dispositifs microfluidiques. Ces systèmes innovants permettront un meilleur contrôle des processus de dégradation (milieu confiné) et une meilleure résolution de détection des molécules. Il sera ainsi possible de connaître le devenir du plastique dégradé et de vérifier que les produits de dégradation ont été métabolisés. Des conditions seront sélectionnées pour dépolymériser le plastique et éviter la génération de nano/microparticules de plastique qui pourraient engendrer des problèmes environnementaux bien plus dommageables pour les ressources en eau. Un volet in-situ permettra d’appliquer les observations réalisées en laboratoire à la problématique environnementale et de comparer la dégradation possible en zone urbanisée (ville de Québec par exemple) aux zones polaires (Arctique) qui bien qu’isolées reste soumise à la pression anthropique.

MSc en Biologie

Analyse spatiotemporelle de la diversité microbienne dans la Baie de Sept-Îles(Québec) basée sur l’ADN environnemental et sédimentaire

Les bactéries jouent des rôles écologiques importants et diverses dans les écosystèmes aquatiques. Elles peuvent ainsi devenir des bioindicateurs efficaces de la santé d’un écosystème donné. Le microbiome bactérien actuel de l’écosystème côtier de la Baie de Sept-Îles (BSI) est méconnu et celui du passé reste un mystère. Avec le stress des changements planétaires actuels ainsi que les pressions anthropiques grandissantes sur cet écosystème côtier, le moment est propice à la réalisation d’une analyse spatiotemporelle de ce microbiome. En définissant quels étaient les assemblages du passé et quel est l’assemblage actuel, il sera possible de déterminer si des changements se sont produits et dans quelle mesure, afin de déterminer si les pressions environnementales actuelles ont un impact sur ce volet de l’écosystème de la BSI. L’approche choisie consiste à séquencer l’ADN environnemental actuellement présent dans la colonne d’eau ainsi que dans les sédiments (eDNA), puis à séquencer l’ADN sédimentaire ancien (sedaDNA) par le séquençage de nouvelle génération de type Shotgun. Cette approche à la fine pointe de la technologie allie la paléoocéanographie, la biologie moléculaire et la bio-informatique pour établir les profils bactériens anciens et présents.

MSc en Biologie

Caractérisation des communautés zooplanctoniques Arctiques de la mer de Lincoln.

Localisé dans le nord de la baie de Baffin, Pikialasorsuaq (aussi connu sous le nom de North Water Polynya) est la polynie arctique la plus productive biologiquement et est un refuge emblématique de la biodiversité et de la faune de l'Arctique. Pikialasorsuaq se forme au sud d'un pont de glace récurrent à travers du détroit de Nares et est maintenue par des vents puissants, des courants et un upwelling d'eau relativement chaud apporté par le courant de l'ouest du Groenland. La fonte rapide de la glace de mer et la disparition graduelle du pont de glace saisonnier remet en question le futur de Pikialasorsuaq, avec des conséquences directs sur les moyens de subsistances des cultures inuites du Nunavut et du Groenland. Nous faisons l'hypothèse que la réduction spatiale et temporelle de la polynie va résulter en une réduction de la productivité et de la diversité d'espèce endémique de l'Arctique, ainsi qu'une augmentation de la connectivité avec les écosystèmes plus au sud. Pour étudier la distribution, la diversité et l'abondance des communautés zooplanctoniques, ichthyennes et benthiques de classe de taille variée, une combinaison de filets, chaluts, d'outils acoustiques et optiques seront utilisés durant l'expédition à bord du CCGS Amundsen qui va partir à la mi-juillet, une période où la polynie est encore ouverte et que la glace n'est pas trop épaisse pour naviguer avec un brise-glace.

PhD en Sciences de l'environnement

Étude de l'impact des évènements extrêmes sur les changements morpho-sédimentaires des littoraux meubles de l’ouest de l’Islande

Le projet de thèse intitulé « Étude de l'impact des évènements extrêmes sur les changements morpho-sédimentaires des littoraux meubles de l’ouest de l’Islande » s'inscrit dans une longue et pérenne collaboration entre les universités de Bretagne Occidentale (UBO) et du Québec à Rimouski (UQAR) respectivement au sein des laboratoires du LETG et ELNAR. L'Islande possède un grand nombre de cordons et/ou de flèches sablo-graveleuses construites par des dépôts morainiques et/ou des matériaux volcaniques (téphras). Ces systèmes côtiers sont situés dans la zone d'influence des tempêtes extra-tropicales de l'Atlantique Nord et subissent régulièrement l'impact des fortes vagues qui se développent dans la zone de cyclogenèse de l'Atlantique Nord-Ouest. Ces fortes conditions de tempête induisent une dynamique morphogénique côtière significative, en particulier le long de ses côtes sud et ouest. L'objectif de cette étude est de définir de façon plus pertinente les conditions tempétueuses extrêmes de mer au large qui interviennent dans la morphodynamique des littoraux meubles étudiés. Dans l'ensemble, les flèches de sable et de gravier sont des formes de relief largement considérées comme des formes efficaces et durables de défense côtière. Par conséquent, la compréhension de leur fonctionnement et de leur évolution morphologique dans un contexte de changement climatique et de ses implications sur la modification des conditions hydrodynamiques, est essentielle pour la gestion des côtes.

PhD en Interuniversitaire en océanographie

Dynamique des communautés de phytoplancton lors des efflorescences printanières dans l’Océan Arctique.

La dynamique des communautés phytoplanctoniques arctiques en printemps change en raison du changement climatique. Une expansion vers le nord du prymnesiophyte Phaeocystis pouchetii aux dépens des diatomées a été observé dans l’Océan Arctique. Les efflorescences de diatomée jouent un rôle important dans le soutien des niveaux trophiques supérieurs et de séquestration du carbone organique en profondeur. A l’inverse, Phaeocystis, principalement sous forme défensive en colonies et minéralisé surtout dans les eaux de surface, a une moindre contribution au transfert de carbone organique dans les réseaux trophiques et à sa séquestration en profondeur. Les causes de l’expansion de Phaeocystis au désavantage des diatomées ne sont pas encore bien connues. Il semblerait que la lumière et les nutriments jouent un rôle dans ce changement de dominance spécifique lors de ces efflorescences. Le succès écologique d’une espèce dans un environnement dépend de ses caractéristiques physiologiques. Pour comprendre la dynamique du prymnesiophyte et des diatomées, mon projet se concentrera en premier sur la détermination des caractéristiques physiologiques de Phaeocystis pouchetii et d’une diatomée arctique omniprésente, Chaetoceros gelidus, sous différents régimes de lumière (intensité et période). Par la suite, j’étudirai les différentes dynamiques de succession entre ces deux espèces qui seront simulées dans des mésocosmes in situ en modulant les conditions de lumière et de nutriments.

MSc en Atmospheric & Oceanic Science

Rôle de la Topographie et de la Mésoéchelle Océanique dans le Transport de Chaleur par les Eaux Atlantiques vers l'Arctique

Le projet vise à (1) identifier le rôle de la topographie dans les trajectoires des eaux atlantiques vers l’Arctique; (2) quantifier la contribution de la mésoéchelle au transport de chaleur; et (3) examiner l’évolution de cette contribution dans un climat futur.

MSc en Chimie

Étude du profil nutritionnel, de l’innocuité et des propriétés organoleptiques de ressources marines du Nunavik.

Le projet vise à caractériser certaines ressources marines du littoral (tininnimuitait) consommées par les communautés inuites du Nunavik (les Nunavimmiuts) afin d’accroitre leur sécurité alimentaire. Ces ressources, qui peuvent être facilement récoltées à partir du littoral, sont encore peu documentées. Elles peuvent être accessibles toute l’année et font déjà partie de l’alimentation traditionnelle inuite. Le projet portera plus particulièrement sur le chaboisseau (un poisson de la famille des Cottidae), la palourde (Mya truncata) et plusieurs espèces d’algues. Les analyses porteront sur la composition chimique, les fibres, les polyphénols, les caroténoïdes, les minéraux, les métaux lourds, les composés organiques volatils, les acides aminés libres, les nucléotides et l’innocuité microbiologique. Ces analyses seront réalisées à différents endroits et moments afin d’évaluer les variations spatio-temporelles de la composition chimique, des qualités organoleptiques et de l’innocuité. Les variations des analyses seront éventuellement comparées aux observations obtenues lors d’activités culinaires afin de déterminer quels sont les éléments ayant le plus d’influence sur la flaveur. Ces nouvelles informations sur les tininnimuitait permettront aux communautés d’encourager la consommation de ces ressources marines et de sélectionner les sites les plus appropriés.

MSc en Chimie

Tininnimiutait - Caractériser la valeur nutritive, l'innocuité et les propriétés organoleptiques des algues marines et des mollusque du Nunavik

Les « tininnimiutait », organismes marins évoluant dans la zone intertidale, sont pour les Inuits des ressources alimentaires traditionnelles et facilement accessibles. Parmi les espèces d’intérêt peuplant à la fois les eaux froides du Saint-Laurent et du Nunavik, il y a les algues brunes Alaria esculenta, Fucus ssp et Saccharina latissima et les mollusques, comme la moule bleue Mytilus ssp. Des études les concernant soulignent l’impact des saisons et du milieu de croissance sur l’innocuité et les nutriments composant chacune de ces matrices alimentaires. Cependant, peu d’études s’intéressent aux relations entre les nutriments et les propriétés organoleptiques.Cette étude vise à identifier et quantifier les nutriments et les composés associés au goût, à l’arôme et à la saveur des « tininnimiutait ». Le goût umami est associé à la présence de nucléotides et d’acides aminés libres. Les composés organiques volatils influencent les flaveurs offrant un large éventail allant du boisé au marin. Dans les algues, la présence de polyphénols a également une incidence sur l’expérience gustative.Les résultats du projet mettront en évidence les caractéristiques distinctives des ressources marines du littoral disponibles localement afin d’améliorer la qualité de l’alimentation et la sécurité alimentaire. Comprendre la complexité et les particularités des arômes et des saveurs associés aux ressources marines du Québec bonifiera assurément leur potentiel culinaire et la gastronomie d’ici.

PhD en Océanographie

Microplastics and Plastic Additives in the Canadian Arctic: Deposition via Snow and Distribution in Wildlife

Plastic pollution is a "cocktail" of contaminants, including pieces of plastics and plastic-associated chemicals (e.g., plastic additives or contaminants adsorbed on the surface of plastics) that may be released into the environment. Microplastics (MPs) are plastic debris between 1 μm and 5 mm, and wildlife and humans can ingest and inhale them. Plastic additives are used in plastic products to improve their performance. For example, benzotriazole UV stabilizers (BZT-UVs) and phthalate esters (PAEs) are two groups of additives that are widely used in plastics products to improve their stability, flexibility, transparency, durability, and longevity. Microplastics, BZT-UVs, and PAEs, are known to cause various toxic effects in organisms, including humans, at certain concentrations. The project aims to investigate (1) the distribution and correlations of microplastics and ten benzotriazole ultraviolet stabilizers (BZT-UVs) in Canadian Arctic snow samples; (2) the concentrations and patterns of BZT-UVs in tissues of Arctic key species such as Arctic char, Lake whitefish, Northern pike, Lake trout, Black guillemot, Thick-billed murre, Northern fulmar, Polar bear, Walrus, Beluga whale, and Ringed seal in the Canadian Arctic; and (3) the distribution of phthalate esters and their metabolites in the livers of Canadian Arctic fish, seabirds, and marine mammals, as well as their relationships with MPs ingestion.

MSc en Océanographie

Analyse de la variabilité des signatures de navires en fonction de la configuration des hydrophones

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. La plateforme permet de recueillir des mesures pour alimenter mon activité de recherche qui repose sur la faisabilité de la mise en place d'un protocole simplifié de mesure des signatures de navires. Il existe actuellement un protocole pour assurer que les estimations des signatures ne résultent pas de la façon dont les mesures ont été effectuées et peuvent être rigoureusement comparées entre elles (ANSI. 2009). Mais les applications de ce protocole standard aux mesures des navires transitant sur les voies maritimes du plateau continental dans des conditions réelles ont mis en évidence la complexité et la nécessité d'un protocole de mesure rigoureux et d'un modèle de propagation adéquat pour l'environnement. Ce protocole standard a un coût, en termes d'efforts et de conditions requises. Il est donc tentant de raccourcir le protocole standard. Mon projet est alors de comprendre si ces estimations raccourcies sont valables, leur erreur relative et leur biais par rapport à l'application du protocole standard complet. Et s'il existe un moyen de les minimiser.

MSc en Géographie

Cartographie de l'éco-géomorphologie côtière de la région de Whapmagoostui-Kuujjuarapik à Umiujaq, Nunavik

Au Nunavik, la zone côtière est au centre de la majorité des communautés inuites. Elle joue un rôle crucial au niveau des activités traditionnelles, de la sécurité alimentaire et du transport. L’adaptation des communautés face aux changements côtiers issus du réchauffement climatique demeure un défi. Les connaissances qu’ont les autorités travaillant dans la gestion des risques sont limitées lorsqu’il est question du littoral du Nunavik. Dans le cadre de mon projet de maîtrise, les 200 km de côte allant de Whapmagoostui-Kuujjuarapik à Umiujaq sont étudiés. L’objectif principal est de réaliser la première cartographie éco-géomorphologique côtière de cette région afin d’améliorer notre compréhension de la sensibilité des systèmes éco-géomorphologiques. Les connaissances acquises permettront d’effectuer un choix éclairé et adapté quant aux paramètres à inclure dans le développement d’un indice de vulnérabilité environnementale aux hydrocarbures au Nunavik. Une quantification de l’évolution côtière et une cartographie des écosystèmes côtiers seront réalisées par télédétection pour la période de 1954 à 2022. La description et la cartographie des éléments géomorphologiques et des paramètres hydro- et morpho- dynamiques seront complétées par photo-interprétation, de la validation in situ et un modèle statistique de vagues au large. Une meilleure compréhension de l’interaction entre toutes ces variables est essentielle à l’identification des zones sensibles aux risques côtiers.

MSc en Océanographie

Impact de l'hypoxie sur le cycle du soufre dans les sédiments

L' hypoxie dans les eaux profondes de l'estuaire du Saint-Laurent impacte les cycles biogéochimiques dans les sédiments. Ce projet vise à comprendre l'impact de l'hypoxie sur le cycle du soufre. Les profils de concentrations des différents éléments pourront permettre d'évaluer le taux de sulfato-réduction. Ce taux pourra ensuite permettre de comprendre plus précisément les causes de l'hypoxie, en les comparant à des taux dans la mer baltique où l'hypoxie est due principalement à l'eutrophisation.

MSc en Océanographie

Le Saint-Laurent est-il, et sera-t-il un bon garde-manger pour les rorquals bleus? Prédictions basées sur l’évolution de la diète et de la niche trophique des 30 dernières années

Un apparent problème de recrutement plane sur le rorqual bleu de l’Atlantique Nord-Ouest. Depuis les années 2000, et plus particulièrement depuis 2010, on assiste à un chamboulement profond de son habitat dans le golfe du Saint-Laurent où sa proie privilégiée soit, le krill arctique est progressivement remplacée par une espèce de krill plus tempérée, le krill nordique. En 2018, un nombre exceptionnel de veaux ont été dénombrés dans le Saint-Laurent. Nous proposons ici d'estimer la qualité du Saint-Laurent comme aire d’alimentation, et de prédire son évolution au su des changements actuels du climat. Nous préconiserons une approche en modélisation de la diète des rorquals bleus depuis 30 ans, en lien avec l'abondance relative des deux espèces de krill et des taux annuels observés de gestation chez les femelles rorqual bleu.

MSc en Océanographie

Impacts de la matière organique terrigène sur la chimie des eaux côtières

Les régions côtières subissent des changements sans précédent en réponse au remodelage des paysages continentaux par les changements climatiques modifiant ainsi les échanges dans le continuum terre-océan. Mon projet de recherche a pour but de caractériser le rôle et l’influence respectifs de la matière organique terrigène sur les paramètres des carbonates et donc la chimie des eaux côtières. D’une part, j'étudie la dynamique des paramètres des carbonates dans le continuum terre-océan afin d’évaluer le rôle de source ou de puits de CO2 atmosphérique des eaux côtières. D’autre part, je cherche à caractériser et quantifier l’impact de la matière organique dissoute terrigène sur les composantes inorganiques dont l’alcalinité totale, le carbone inorganique dissout et le pH.

MSc en Océanographie

Les variations spatio­temporelles de la biodiversité zooplanctonique dans la zone de transition estuarienne du Saint­Laurent face à un environnement changeant

Les zones de transitions estuariennes (ZTE) constituent des écosystèmes hautement dynamiques entraînant une importante accumulation de matière en suspension. L'estuaire du Saint­Laurent représente une pouponnière et un habitat essentiel pour de nombreuses espèces de poissons qui constituent des portions considérables des pêches au Québec. À l’heure actuelle, cette zone subit de nombreuses pressions reliées aux changements climatiques et à l’augmentation d’activités anthropiques. Les communautés zooplanctoniques subissent directement les répercussions de ces variations, et il en résulte des variations spatio­temporelles de leur biodiversité taxonomique et fonctionnelle, leur composition, leur abondance et leur distribution. Ce projet a pour objectif de comprendre l'influence de l'environnement sur les variations spatio­ temporelles de la biodiversité du zooplancton dans la ZTE du Saint­Laurent. L’analyse de données provenant de trois années consécutives d’échantillonnage permettra de déterminer l’influence des paramètres de l’habitat sur la variabilité interannuelle de la biodiversité de la composition des communautés zooplanctoniques actuellement. En comparaison avec des données de la littérature des deux dernières décennies, les conclusions de cette recherche permettront d’augmenter le potentiel de prédire les variations spatio­temporelles du zooplancton face aux changements climatiques.

MSc en Océanographie

Contamination of Mercury and UV Absorbents in the Threatened Deepwater Redfish (Sebastes mentella) in the St. Lawrence Estuary and Gulf

The deep-sea environment (>200m) is considered as the final reservoir for persistent contaminants in the ocean. However, the occurrence and fate of many persistent contaminants, such as mercury and emerging contaminants such as UV absorbents, in the deep environment of the St. Lawrence estuary and gulf (SLEG) are unknown. As a threatened species, the deep-water redfish (Sebastes mentella) stock in the SLEG is rapidly recovering after a fishing moratorium of more than 25 years. The potential future large-scale fishery of this species in SLEG indicates possible human exposure to persistent contaminants via consumption of the redfish. Thus, the objectives of this study are to investigate the spatial patterns of mercury, methylmercury, and UV absorbents concentrations in the muscle of the redfish (n=125) from the SLEG and to explore the correlations between the levels of these contaminants and environmental/biological variables (e.g., stable carbon and nitrogen isotope signature, weight, sex, salinity, oxygen, depth, and temperature). The mercury and methylmercury concentrations were presenting large ranges from 29.5 to 3520 (median 75.9) ng/g and 30.6 to 4390 (median 79.9) ng/g (dry weight (dw)), respectively. The analysis of UV absorbents is currently underway. This study will establish a basis for the future monitoring of mercury, methylmercury, and UV absorbents in the deep environment of the SLEG, although more research is warranted to elucidate the toxicological risks that

MSc en Océanographie

Étude du cycle de vie des ponts de glace et de leur variabilité climatique dans l’archipel Arctique Canadien.

Un pont de glace est une étendue de banquise côtière reliant deux masses continentales. Cette banquise est maintenue immobile par sa capacité à résister aux forces externes (le vent, le courant et les vagues), qui dépend en grande partie de ses contacts avec le fond marin et la côte. La géographie locale est déterminante, les chenaux, les fjords et les détroits étant des lieux particulièrement propices à leur formation. La position et la forme de l’extrémité du pont de glace dépendent fortement de l’équilibre dynamique entre la résistance interne de la banquise et les forces externes. Cette extrémité prend souvent la forme d’une arche dont la concavité, orientée vers l’amont, découle de la cohésion de la banquise. La forme de l'arche représente un indicateur fiable de la présence et de la stabilité d’un pont de glace, en plus d’être souvent associée à une polynie. Le moment de la rupture du pont de glace associé à la polynie des Eaux du Nord peut être caractérisé de manière robuste à partir des cartes de glace. Le moment de sa formation est beaucoup plus variable et difficile à caractériser. Le cycle de vie des ponts de glace a une variabilité interannuelle et les facteurs qui déterminent cette variabilité sont mal compris. Nous voulons exploiter les données satellites pour caractériser le cycle de vie complet des ponts de glace déterminants pour l'écosystème et les communautés Inuit, dans le but de mieux comprendre leur dynamique et l'impact des changements climatiques.

PhD en Sciences de l'environnement

Quantification de la biomasse aérienne de la végétation et du microphytobenthos dans les écosystèmes intertidaux de l’estuaire et du golfe du Saint-Laurent par télédétection

Les écosystèmes côtiers sont considérés parmi les plus productifs, dynamiques et riches en biodiversité de la planète. En région tempérée froide, les marais salés, les herbiers de zostères, les estrans sableux et les estrans rocheux à macroalgues dominent les côtes. Les pressions anthropiques exercées sur ces écosystèmes et l’élévation du niveau de la mer liée au changement climatique contribuent à la perte de 20 à 70 % de tous ces écosystèmes à l’échelle mondiale. Contrairement à la tendance mondiale, certains de ces écosystèmes semblent être en croissance le long des côtes de l’estuaire et le golfe du Saint-Laurent. Souvent mesurée de façon sporadique, la biomasse désigne la masse sèche par unité de surface en organismes vivants comprenant les plantes (tel que les macrophytes et le microphytobenthos), les animaux et les micro-organismes. La biomasse végétale, l’une des propriétés biophysiques les plus importantes chez les macrophytes et le microphytobenthos, peut être considéré comme un indicateur de l’état de santé et de la productivité du milieu. Vu la vulnérabilité grandissante de ces écosystèmes, le besoin d’informations sur la répartition des habitats côtiers ainsi que la biomasse venant des macrophytes et du microphytobenthos deviens plus important que jamais. De plus, le besoin de méthode et d’outil pour estimer la biomasse végétale à grande échelle est ainsi essentielle. Dans ce contexte, la télédétection offre un outil permettant d’avoir une vision synoptique. Les

PhD en Biologie

Modeling of Arctic char population dynamics from Nunavik

Arctic Char is one of the most prized country food for Nunavimmiut. It is an essential component of their cultural systems, of their food security, and overall health. This project aims at modeling the life cycle and behavior of the Arctic Char population around Nunavik coasts, with a primary objective of integrating our current knowledge on the topic, and providing scenarios of the possible future evolution of the abundance and conditions of these populations in the context of a rapidly changing Arctic.

PhD en Océanographie

Industrial additives and by-products in the aquatic environment: sources, fate and adverse effects

Human activities release many anthropogenic chemicals into the natural environment. Most of these chemicals are produced and consumed in purpose, while some of them are by-products or impurities generated unintentionally by the chemical industry. Many of these chemicals are persistent in the environment and may pose risks to ecosystems and humans. Thus, the sources, fate and impacts of anthropogenic chemicals in the environment are of great scientific and public concern. While the fate and health effects of many legacy persistent organic pollutants such as polychlorinated biphenyls and organochlorine pesticides have been investigated, little is known about the occurrence, fate and risks of contaminants of emerging concern (CECs) such as industrial antioxidants (IAs), UV absorbents (UVAs) and polyhalogenated carbazoles (PHCZs) in the environment. A thorough understanding of how such chemicals behave upon environmental release is critical in establishing effective chemical management systems and protecting the health of ecosystems and humans. Thus, my PhD project aims to investigate (1) the atmospheric sources of IAs, UVAs and PHCZs to the aquatic environment ; (2) the temporal trends of these CECs in the St. Lawrence Estuary (SLE) beluga and the biomagnification behavior of these contaminants in the SLE food web and (3) the adverse effects of these contaminants on the metabolism of wild fish.

MSc en Océanographie

Variabilité du bruit rayonné avec les caractéristiques et conditions d'opération des navires

Mon projet de recherche d'inscrit dans le cadre de la compréhension des conséquences du bruit rayonné par les navires dans le Saint Laurent dans le but de proposer des solutions quant à sa réduction. Les objectifs de ce projet seront d'analyser les signatures acoustiques obtenues à travers la station MARS (Marine Acoustic Research Station), de relever les caractéristiques des navires renseignées dans les données AIS et d'étudier les relations entre le bruit sous-marin rayonné, les paramètres relatives aux caractéristiques des différents navires et leurs conditions d'opération.

MSc en Océanographie

Paramétrisation des processus turbulents non-résolus pour la prédiction de la dérive et de la dispersion à la surface de l’estuaire maritime du Saint-Laurent

Les travaux de recherche porteront sur le développement d’un modèle stochastique afin de représenter la variabilité des courants océaniques aux échelles non résolues par les modèles numériques ou par les mesures par radars hautes-fréquences, et ainsi d’obtenir des prédictions réalistes de la dérive et de la dispersion de traceurs à la surface de l’océan. Les travaux se baseront sur des observations de trajectoires de bouées dérivantes, de dispersion de colorant, et de courants de surface mesurés par radars hautes-fréquences et prédits par des modèles numériques, acquises lors de l’expérience TReX (Tracer Release Experiment) en 2020-2021 dans l’estuaire maritime du Saint-Laurent.

PhD en Océanographie

Investigating the Occurrences and Fate of Microplastics and Plastic Additives in the St. Lawrence River and Estuary

Understanding the distribution and relationships of microplastics and plastic additives in the air, atmospheric deposition (rain/snow and dry deposition), and surface water in the St. Lawrence River and Estuary.

MSc en Gestion de la faune et de ses habitats

Tolérance thermique du sébaste (Sebastes fasciatus) à la suite d’une exposition chronique à de multiples niveaux d’oxygène dissous

Le retour récent en abondance du sébaste spp. dans l’estuaire et le Golfe du Saint-Laurent suscite l’intérêt de plusieurs puisque le recrutement important de cette espèce semble avoir de nombreuses conséquences sur son écosystème. L’abondance du sébaste proviendrait, entre autres, de conditions environnementales plus favorables à cette espèce, notamment à une légère hausse de la température de l’eau. Cette tendance à la hausse est prévue de s’accentuer d’ici la fin du siècle et ce, en combinaison notamment à une diminution de la concentration en oxygène dissous dans l’eau. Dans ce contexte, ce projet vise à étudier l'effet d'une exposition chronique (9 mois) à de multiples niveaux d’oxygènes dissous (25, 35, 45, 55, 65, 75, 85, 100%) sur la tolérance thermique maximale (CTmax) du sébaste (Sebastes fasciatus). Les données récoltées par ce projet permettront de contribuer au développement des connaissances sur la physiologie de cette espèce dans un contexte de changements globaux. De plus, ces données s’insèreront dans un projet de recherche visant à développer différents modèles bioénergétiques pour cette espèce.

PhD en Océanographie

Etude de la pollution aux particule de pneu et des contaminants associés, dans les estuaires su Saint Laurent et de la Seine

En 2019, aux Etats-Unis, plusieurs saumons morts ont été retrouvés sur les rives d’une rivière, lors de leur période de reproduction. La cause de cette mortalité a été identifiée comme étant d’origine chimique. Après de plus vastes investigations, le 6PPD-quinone, un produit de transformation du 6PPD, a été désigné comme responsable de ce phénomène. Le 6PPD est utilisé comme agent antioxydant dans les pneus afin de prévenir leur usure. Il fait parti des nombreux additifs utilisés dans la fabrication des pneus et relargué dans l’environnement aquatique via une lixiviation direct du pneu ou via le transport de particules de pneus par les eaux de ruissellement, depuis les routes. Malgré leur potentielle toxicité, le comportement de ces polluants émergents dans l’environnement, est encore méconnu. Au-delà du problème écotoxicologique, les techniques analytiques pour identifier et quantifier ce type de molécule chimique dans l’eau et le biote ne sont pas totalement maitrisées. Ce projet de thèse vise à se concentrer sur le développement d’une méthode adaptée à l’analyse d’additifs ciblés, particulièrement les antioxydants . L’objectif est de créer un protocole efficace et commun à toute ses substances. La concentration et la bioaccumulation des additifs de pneus sélectionnés seront étudiées sur des organismes filtreurs, comme la moule commune Mytilus edulis. Ici, l’objectif sera de comprendre le comportement bioaccumulatif des additifs dans un environnement pollué, comme la Seine.

PhD en Océanographie

Contamination of Microplastics and Plastic Additives in the Pelagic Fish from the St. Lawrence River and Estuary

Microplastics (MPs) are fragments with a diameter between 1 µm and 5 mm, known to be ingested by wildlife and human. Ingestion of and exposure to MPs may lead to adverse effects, and toxicities related to plastics-additives. MPs pollution has been identified as a research priority by Environment and Climate Change Canada (ECCC) and Health Canada’s Science Assessment of Plastic Pollution as MPs knowledge is limited. The St. Lawrence River and Estuary (SLRE) hosts a suite of Canada’s priority ecosystems, constitutes a vector of contaminants to the Atlantic Ocean, and is of crucial importance to more than 4 million Canadians. The current lack of data on plastic pollution in the region impedes understanding its effects on this important systems and prioritizing management strategies. To address the knowledge gaps regarding the contamination of MPs and plastic additives in wild pelagic fish in SLRE, this PhD project aims to 1) investigate the distribution, characteristics, and bioaccumulation of MPs in the northern pike and yellow perch from the upstream and downstream of Montreal’s wastewater treatment plant (in collaboration with ECCC); 2) study the occurrence and trophic transfer of MPs in walleye and its prey fish from SLRE (in collaboration with Ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs); and 3) measure the tissue distribution of phthalate esters and their metabolites to elucidate the relationships between the accumulation of MPs and phthalate in wild fish.

PhD en Biologie

Quantification de la sélénonéine dans les sédiments et les organismes benthiques au Nunavik

Les bivalves et les bélugas du Nunavik sont capitaux pour la sécurité alimentaire des Inuits. L'exposition au courant de sortie de la baie d'Hudson rend les villages côtiers comme Quaqtaq à risque des changements climatiques et la pollution a des répercutions directs sur l'abondance et l'accessibilité des organismes benthiques, tels les bivalves, qui tendent à accumuler des nutriments et des contaminants de par leur filtration. La chair de béluga mangée par les Inuits est riche en sélénonéine, un agent de la détoxification du méthyl mercure (MeHg), qu'on retrouve également en grande quantité dans le sang des Inuits. Cette concentration importante pourrait être expliquée par les champignons et les bactéries créant la sélénonéine qui pourraient se retrouver sur la surface des bivalves dont se nourrissent les bélugas. Le projet présente une opportunité à surveiller les stocks de bivalves pour permettre d'évaluer l'état des populations et savoir si ceux-ci pourraient être exploités de façon durable. Ceci est important considérant l'insécurité alimentaire qui prévale au Nunavik et le potentiel détoxifiant des bivalves contre le mercure. Les objectifs sont d'évaluer les stocks de bivalves en milieux côtiers au Nunavik et de quantifier la sélénonéine dans le réseau alimentaire benthique. Le but est aussi de tenter de retrouver la présence de bactéries ou champignons producteurs de sélénonéine à partir de relevés de sédiment et de la surface externe de coquillages.

PhD en Océanographie

Biodiversité et autres services écosystémiques associés aux forêts de laminaires de l'Arctique Canadien

Les laminaires rendent de nombreux services dans les écosystèmes côtiers des zones polaires. Elles sont des producteurs primaires de premier ordre, qui permettent de nourrir directement ou indirectement une bonne partie de la faune marine. Elles constituent un habitat et un abri pour de nombreux poissons et invertébrés vivant ou empruntant les milieux côtiers. Elles permettent également une importante séquestration du carbone atmosphérique, et purifient l'eau grâce à une accélération locale du recyclage des nutriments. Enfin, elles font partie depuis toujours du folklore et des aliments traditionnels des communautés inuit. Mon projet vise à préciser la valeur de certains services écosytémiques rendus par les laminaires. Il s'agira d'établir une méthode pour estimer le rôle que jouent les laminaires en tant que producteurs primaires dans la chaîne trophique de l'Arctique tout en établissant un portrait de la biodiversité, épiphyte, benthique et ichtyologique, qui leur est associée.

MSc en Océanographie

Caractérisation de l'effet des mesures de réduction de vitesse sur le paysage sonore et les mammifères marins dans la portion avale de l'estuaire maritime du Parc marin du Saguenay--Saint-Laurent

Le parc marin du Saguenay--Saint-Laurent, abrite une riche biodiversité dont plusieurs espèces de mammifères marins en péril. Leurs comportements détectés par observations et acoustiquement sont affectés par les activités de navigation. La relation entre le bruit et la vitesse de l'embarcation est directement proportionnelle. L'objectif de ce projet est de caractériser les bruits d'origine anthropique et d'évaluer leur impact sur les mammifères marins dans la portion avale du parc marin au niveau de l'Anse aux Basques, aux Escoumins. Trois sources de données seront utilisées soient les données acoustiques récoltées avec un hydrophone SoundTrap ST600 HF et analysés avec l’outil PAMGuide, les données des recensements visuels des mammifères marins et des embarcations de l’Agence Parcs Canada ainsi que les données du système AIS (Automatic Identification System). Les données seront utilisées pour évaluer comment le niveau de bruit d’origine anthropique associé au type, à la vitesse et à la distance des embarcations affecte les indices de diversité, de densité et d'activité vocale des mammifères marins dérivés des recensements visuels et des données acoustiques. Les résultats permettront ainsi d’évaluer les gains réels des mesures de réduction de vitesse sur l’environnement sonore et permettront de mettre en place de futures mesures de gestion visant la diminution des collisions ainsi que la restauration du paysage acoustique du parc marin.

PhD en Biologie

Caractérisation des traits fonctionnels des communautés de macro-invertébrés benthiques et de macro-algues dans les habitats médiolittoraux de la Côte-Nord le long d'un gradient de salinité

Dans les prochaines années, les fortes pluies, les eaux de ruissellement et les marées basses associées à des températures estivales élevées vont se multiplier avec les changements globaux. Ces phénomènes ayant un impact sur la salinité des estuaires, il est légitime de se questionner sur la réponse des organismes de la zone médiolittorale face à des variations de salinité plus fréquentes et abruptes que celles observées actuellement. Ainsi, cinq embouchures de rivières ont été visitées sur la Côte-Nord du Saint-Laurent. Les communautés de macro-algues et de macro-invertébrés benthiques y ont été inventoriées par espèce selon quatre niveaux de stress de salinité. Il est attendu que les valeurs de diversités taxonomique et fonctionnelle diminuent le long d'un gradient d'augmentation de stress environnemental (baisse de la salinité), et que la redondance fonctionnelle et les valeurs fonctionnelles, physiologiques et écosystémiques soient également diminuées le long de ce gradient. Cette étude va également permettre de mettre en place une base de données des traits fonctionnels des espèces présentes dans le Saint-Laurent et d'établir la sensibilité des communautés de macro-invertébrés et de macro-algues face à un stress de salinité pouvant être d'origine naturelle (mélange d'eaux douces et salées dans les estuaires) ou anthropique (changements climatiques entrainant des pluies de forte intensité, barrages hydro-électriques modifiant l'hydrologie des cours d'eau).

PhD en Biologie

Les relations entre les variables environnementales et les espèces de diatomées de la Baie de Sept-Îles et de ses environs

Établir les relations entre une série de variables environnementales et les espèces de diatomées retrouvées dans les divers secteurs de la baie de Sept-Îles (BSI) et de ses environs, afin de développer un modèle d'inférence servant à reconstituer les variables environnementales ayant un effet structurant sur les assemblages diatomifères actuels.

PhD en Sciences de l'eau

Physical modelling of coastal permafrost erosion

Thawing due to a rise in global temperature is an easily anticipated effect of climate change on permafrost. Despite being motivated by global warming, ocean-bound permafrost is subjected to thermal and mechanical forcings, leading to the degradation and subsequent erosion of the arctic coast. Ironically, the enhancement provided by permafrost's ice content translates to high fragility in the face of global warming. Furthermore, an upward trend in sea level rise (relatively lower in the arctic region), storm duration and intensity, the ice-free season, warmer currents, and higher oceanic and atmospheric temperatures forces highlight more intense mechanical actions along the arctic coast. The resulting thermomechanical erosion is hazardous to the arctic environment as it affects the stability of the terrain, making it difficult for ecological and infrastructural sustainability. Therefore, it is imperative to study the thermomechanical erosion of coastal permafrost to adequately scale its impact on the arctic ecosystem. My research will rely on coupling permafrost models (existing or new) with hydrodynamic models and verifying model results with experimental physical models.

PhD en Océanographie

Impacts of ocean acidification on similar calcareous primary producers between tropical and subarctic areas

Ocean acidification (OA) changes seawater carbonate chemistry, lowering the pH and the carbonate saturation state. This is a major threat for marine calcifying organisms, leading mainly to the increase in the dissolution of their external structures and the challenge to maintain net calcification. Crustose coralline algae (CCA) and corals are important marine ecosystem builders in shallow coastal ecosystems and are considered among the most sensitive marine organisms to OA. Little is known about the physiological response of these organisms to pH fluctuations under the OA scenario, especially for CCA in tropical (Colombian Caribbean) and sub-artic areas (Rimouski-Canada). This project will evaluate the biological and physiological responses of CCA and coral to current and future pH fluctuations in the field and mesocosm experiments.

PhD en Océanographie

Synergie des technologies optiques et acoustiques pour la cartographie côtière.

La télédétection hyperspectrale permet la caractérisation, l'étude et la cartographie des zones côtières en eau optiquement peu profonde. Toutefois, la complexité optique des milieux atmosphérique et aquatique tend à augmenter l'incertitude des données dérivées par les algorithmes de télédétection optique passive. L'acquisition de données in situ pour la paramétrisation et la validation de ces algorithmes est par conséquent une étape cruciale de tout développement dans ce domaine. Une nouvelle plateforme d'acquisition mixte acoustique et optique a été équipée de huit instruments permettant de retrouver les principales variables pertinentes pour l'étude de la couleur de l'eau. La spécificité du format de stockage et la diversité des données à traiter ont conduit au développement du logiciel sear. Ce logiciel basé sur la technologie web est une solution complète de gestion et de traitement de données pour l'optique aquatique. Il permet notamment de combiner les données de profondeur et de hauteur de canopée du monofaisceaux acoustique BioSonic avec les données de réflectance aquatique des monofaisceaux optiques HOCR. Utilisée pour la première fois lors du projet Algae-WISE à Anticosti, cette combinaison de capteurs offre de nouvelles perspectives pour l'obtention d'une variable cruciale, la réflectance au niveau de la canopée algale.

PhD en Sciences de l'eau

Investigating the eco-hydro-geomorphic functioning of natural salt marshes in Quebec, Canada - A combined field and numerical modeling approach

The objective of the proposed research program is to develop a numerical model that can characterize and predict the morphological evolution of saltmarshes found along the St. Lawrence River (Québec, Canada). This project will couple hydro-morphodynamic modeling, utilizing tools such as Telemac or Delft3D, with novel vegetation dynamics modeling, to investigate complex feedbacks between hydrodynamics, morphodynamic change, and vegetation spatial evolution (plant establishment, growth, and die-off). Field investigations will be conducted to inform model inputs and provide data for model validation, including the collection of data pertaining to the ecology, hydrodynamics, soil geochemistry and geomorphology of selected marsh sites. In application, this model will be used as an engineering tool for effective saltmarsh restoration, and ecosystem stability risk assessments.

MSc en Océanographie

Dinoflagellés dans le plancton et les sédiments du bras de mer Milne, Nunavut, Canada

Dans le cadre de ce projet, j’étudierai les assemblages de dinoflagellés dans la colonne d’eau et les assemblages de kystes de dinoflagellés dans les sédiments du bras de mer Milne (Nunavut, Canada). Ces assemblages seront alors analysés et comparés afin d’y déceler de potentielles espèces non indigènes ou une dissemblance majeure dans leur composition. La mine Mary River, qui est une mine de fer à ciel ouvert sur la Terre de Baffin, est à l’origine du trafic maritime dans le bras de mer Milne. De nombreux vraquiers y jettent l’ancre en attente de chargement. Les risques d’introduction d’espèces non indigènes augmentent en raison des rejets d’eau et de sédiments de ballast. Il est donc indispensable d’évaluer et de comprendre les changements qui ont lieu dans les eaux du bras de mer Milne.

MSc en Sciences de l'eau

Impact des débris à flottabilité négative en situation d'inondation côtière extrême.

L’objectif principal de ce projet sera d’évaluer les risques liés aux débris à flottabilité négative dans les conditions d'inondations côtières. Pour ce faire, le postulant étudiera tout d’abord physiquement le transport des rochers dans des conditions de vagues extrêmes. Il évaluera par la suite les forces engendrées sur les structures par l'impact de ces rochers. Finalement, il étudiera l’influence de la flottabilité sur le coefficient de masse ajouté. Un modèle numérique sera calibré en parallèle des tests physiques afin d’en reproduire les résultats. La combinaison des modèles numériques et physiques permettra le développement de meilleures méthodes prédictives. Certaines études sur l’arrachement et le transport de rochers existent déjà (Weiss et al., 2015), mais le présent projet se concentrerait plus sur les forces en jeux lors des impacts. Il est à noter que ce projet a aussi comme objectif plus globale de prendre part à l’élaboration de lignes directrices canadiennes similaires à celles de l’ASCE 7 en matière de construction de bâtiments résistants aux tsunamis.

PhD en Océanographie

Interactions entre la circulation méridionale de renversement et la dynamique des gyres sous le changement climatique transitoire

La circulation méridionale de renversement de l'Atlantique (AMOC en anglais) joue un rôle important dans le contrôle de la chaleur et du carbone stockés dans l'océan profond et échangés avec l'atmosphère. Les modèles conceptuels simplifiés décrivent l’AMOC comme un transport résultant d'une combinaison de la dynamique de l'océan Austral et de la formation des eaux profondes dans l'Atlantique Nord. Cependant, cette représentation ne comprends la contribution de la tension du vent sur le bassin atlantique dans un régime hors-équilibre. Utilisant un modèle conceptuel simplifié qui inclut la dépendance temporelle, nous clarifierons l'interaction couplée entre les effets du vent à la surface de l’océan et l'AMOC dans le contexte du changement climatique transitoire.

MSc en Sciences géographiques

Retracer le régime de tempêtes en Côte-Nord

L’objectif de mon projet de recherche est de retracer l’événement de tempêtes en zone côtière en Côte-Nord au cours des 500-1000 dernières années, en me basant sur l’analyse d’archives sédimentaires. Cette recherche vise donc à caractériser le régime à long-terme des tempêtes dans ce secteur et à comprendre les modifications de l'intensité, de la fréquence, de l'impact et de la force de ces événements. Pour ce faire une approche paléolimnologique et paléotempestologique sera adoptée. Ainsi, des carottes sédimentaires seront prélevées sur les sites d’études afin d’y faire l’étude d’une analyse dite « multiproxy », où une attention particulière sera entre autres accordée aux assemblages de diatomées et une datation au 14C et au 210Pb sera effectuée. Certaines tempêtes recensées pourront de plus être associés à quelques tempêtes historiquement répertoriées. Ces données seront par la suite utilisées afin d'effectuer des prédictions quant à l'évolution future du régime des tempêtes en Côte-Nord. Il est ainsi espéré observer une augmentation du rythme des tempêtes lors du petite âge glaciaire (0.6 à 0.1 ca ka AP) suivit d’un ralentissement, suivant des tendances observées en Méditerranée. Il est de plus attendu remarquer une augmentation de l’intensité et de la puissance des tempêtes depuis1980. Ces observations ne correspondent cependant pas aux prédictions futures en contexte de réchauffement climatique, qui prévoient au contraire une augmentation de la fréquence des tempêtes.

MSc en Biologie

Distribution et biodiversité de l'épifaune benthique du Fjord du Saguenay

Caractérisation de la communauté épibenthique du Fjord du Saguenay par échantillonnage et à l'aide d'imageries. L'évaluation de l'assemblage et de la répartition des communautés seront notamment déterminées par l'influence des facteurs physicochimiques. Ce projet s'inscrit parmi les recherches menées au sein du GRES et permettra d'approfondir nos connaissances sur l'épifaune benthique du Fjord encore peu étudié.

MSc en Océanographie

Utilisation du baryum comme traceur d'eau douce et caractérisation du carbone organique dissous dans la baie d'Hudson.

Avec le réchauffement climatique, de nouveaux apports d'eau douce seront acheminés dans la baie d'Hudson en raison de la fonte du pergélisol et de l'augmentation du débit des rivières. Cette nouvelle eau douce riche en matière organique et en carbone organique dissous risque d'avoir un impact considérable sur l'écosystème ainsi que sur le cycle du carbone en général. Le but du projet est donc, d'une part, de caractériser le carbone organique dissous dans la baie d'Hudson et, d'autres part, d'établir des traceurs chimiques permettant de suivre les masses d'eau douce. Comme le carbone organique dissous est très hétérogène et complexe, on combine plusieurs techniques telles que l'absorbance UV-visible, la fluorescence ainsi que la spectrométrie de masse pour le caractériser. En ce qui a trait au traceur d'eau douce, le baryum sera utilisé car, en plus d'avoir un comportement conservatif, il est naturellement présent dans la croute terrestre et se retrouve dans les rivières avant d'être transporté jusque dans la baie d'Hudson. Une partie des échantillons qui seront analysés provient du nord-ouest de la baie d'Hudson où se trouve une polynie alors qu'une seconde partie des échantillons provient de la baie James. Il sera donc à la fois possible d'étudier l'impact de la glace sur la distribution des courants d'eau douce et d'avoir un premier aperçu de l'effet de la fonte du pergélisol sur le type et la distribution du carbone organique dissous dans la baie James.

PhD en Sciences géographiques

Changement climatique récent dans la région de Sept-Îles, Québec

Retracer les variations du climat et de la glace de mer saisonnière dans la région de Sept-Îles (Côte-Nord du Québec) basé sur les sources géographiques et historiques. Dans un deuxième temps, mettre cette variabilité en lien avec l’industrie des pêches pour dresser un portrait du changement environnemental et anthropique dans cette région depuis le milieu du 20 e siècle.

MSc en Biologie

La Croissance Photosynthetique de Fragilariopsis cylindrus avec la Lumiere Très Faible

The availability of light is a crucial parameter to the success of photosynthetic algae. In the Arctic, sea ice and snow cover attenuate irradiance to the point where it was widely believed that growth of Arctic marine phytoplankton would not be possible until the sea ice started to melt to expose open ocean. However, more recent evidence supports that photosynthetic growth is still possible at extreme low light conditions. This highlights largely uncharacterized adaptations of Arctic phytoplankton to extreme growing conditions. The goal of this project will be to understand the metabolism of marine Arctic phytoplankton through the use of the typical cold-water diatom, Fragilariopsis cylindrus, in an attempt to characterize the adaptation mechanisms that allow growth at extreme low-light.

PhD en Océanographie

Paramétriser la déposition du rayonnement solaire en chaleur à la surface de la banquise

Les modèles du système terre, entre autres objectifs, prédisent l'évolution de la glace de mer à grande échelle et sur plusieurs décennies. Pour représenter les processus de fonte de la glace de mer en surface dans ces modèles, il faut tenir compte du dépôt de chaleur du rayonnement solaire à la surface de la glace de mer. Pour calculer le dépôt de chaleur du rayonnement solaire, l'albédo et l'absorbance de surface (le pourcentage de rayonnement solaire transformé en chaleur à la surface) sont paramétrés. Toutefois, en utilisant les méthodes actuellement disponibles, l'estimation de l'absorbtance de surface est difficile. Contrairement à la mesure d'albédo, elle nécessite de creuser un trou pour obtenir des mesures physiques et optiques depuis la surface jusqu'au fond de la colonne de glace. Ces méthodes sont destructives et chronophages, ce qui explique le manque d'observations. Une inversion à spectre complet de l'albédo spectral mesuré au sol ou par télédétection pourrait être utilisée pour obtenir des estimations non-destructives et approfondies de l'absorbance des ondes courtes de surface. Les mesures d'albédo spectral sont largement disponibles à la fois depuis le sol et par télédétection, fournissant des données substantielles aux modélisateurs pour améliorer la paramétrisation de l'absorptance de surface dans les modèles du système terre.

PhD en Interuniversitaire en océanographie

Caractériser l'influence des facteurs environnementaux sur les quantités d’acides gras polyinsaturés à longue chaîne (AGPI) dans différentes communautés phytoplanctoniques Arctique

Les producteurs primaires phytoplanctoniques réalisent la photosynthèse en fixant le carbone organique permettant la création de diverses biomolécules. Ces biomolécules jouent des rôles essentiels dans les réseaux trophiques supérieur. Les acides gras polyinsaturées (AGPI), sont principalement synthétisés par ces producteurs primaires. La qualité et quantité de ces AGPI varie entre espèces phytoplanctoniques et par l’action de différent stresse physicochimique accentué par l'actuel dérèglement climatique. Mon projet de thèse vise à évaluer la variabilité interspécifique des AGPI au seins des diatomées polaires, avec l’impact du dérèglement climatique en arctique. Des analyses lipidiques par GC-FID, de cultures en laboratoire seront effectuées. Ces cultures suivront un contrôle des paramètres physicochimiques et la mise en place de certain stress cellulaire par modification de ces paramètres. Ce qui montrera l’impact des conditions environnementales sur le développement et l’utilisation des AGPI. Cette utilisation des AGPI par les cellules seront également suivie par des mesures FTIR, qui permettront de mieux comprendre les variabilités interspécifiques entre les communautés au sein des cellules. Ces expériences seront réalisées sur le terrain (Qikiqtarjuaq) en mésosomes, avec des conditions propices à l’état naturel de ces diatomées. Un contrôle des paramètres physicochimiques permettra d’observer la compétitivité des espèces en fonction des changements environnementaux.

MSc en Biologie

Étude de l'introduction d'espèces non-indigènes par les navires dans l'Arctique canadien

Dans un Arctique se réchauffant rapidement, l'expansion importante des voies maritimes dans les zones polaires pose un réel risque pour l'écosystème local. Ceci est notamment dû à la potentielle introduction d'espèces non-indigènes transportées sur les coques de navires. Le projet a pour objectif de caractériser la présence d'espèces non-indigènes dans les zones d'encrassement biologique importantes des coques de navires naviguant dans l'Arctique, en utilisant des échantillons d'ADN environnemental et en capturant des images à l'aide d'un ROV submersible. Ce projet s’inscrit aux recherches menées au sein du programme CINUK et va permettre d’approfondir les connaissances sur les risques associées au transport maritime dans l’Inuit Nunangat.

MSc en Biologie

Variabilité temporelle de la bioturbation marine

Quantifier les variations au fil du temps en remaniement sédimentaire par les activités des invertébrés benthiques. Quantifier l'impact des facteurs extrinsèques à l'environnement (cycle lunaires, saisons) sur la bioturbation. L'aire d'étude pour le projet est le secteur de La Baie au Saguenay.

PhD en Océanographie

Interactions tourbillons-ondes internes dans le fjord du Saguenay

Des observations récentes rapportent la présence simultanée d'importants tourbillons et d'ondes internes (vagues sous-marines) à la surface du fjord du Saguenay, dans la zone d'un des seuils (montagnes sous-marines) qui caractérisent la bathymétrie du fjord. Si beaucoup d'études récentes ont pour objet l'interaction entre des ondes internes et des tourbillons dans l'océan ouvert, très peu est compris, voire documenté, sur la dynamique de telles potentielles interactions dans un fjord, ou plus généralement en milieu côtier semi-fermé. Le projet consiste donc à utiliser des observations inédites de la dérive de surface de morceaux de glace pendant des cycles complets de marée ainsi qu'un an de données océanographiques d'un mouillage déployé sur le seuil pour dresser le portrait courantologique des tourbillons et des ondes internes dans la région d'étude. Finalement, les observations seront combinées à de la modélisation numérique afin d'étudier l'interaction entre les ondes internes solitaires et les tourbillons dans le fjord du Saguenay.

MSc en Biologie

Effets des déterminants anthropiques sur la faune benthique de forêts de palétuviers

Les mangroves sont des écotones uniques dont l’importance tant à titre de pouponnières environnementales, de puit de carbone, de barrière protectrice des côtes que de zones riches en ressources pour les populations locales est largement reconnue à l’échelle mondiale. L'objectif de ce projet est de qualifier et quantifier les contaminants dans les invertébrés benthiques d’une mangrove afin de mieux comprendre comment leur accumulation dans les organismes est affectée par les gradients d’exposition à des sources de contaminants, les espèces et leur écologie et les gradients physico-chimiques dans cet écosystème. La caractérisation de la faune benthique et la spéciation physico-chimique des nanoparticules et autres contaminants retrouvés dans ces organismes, dans l'eau et dans le sédiment seront effectuées. Ce projet transdisciplinaire contribuera à l’accroissement des connaissances dans le domaine de la distribution et de l’accumulation des nanocontaminants dans les écosystèmes aquatiques, en plus de permettre la compréhension des pressions anthropiques de pollution dont sont victimes les mangroves et toutes les espèces qui en dépendent.

MSc en Atmospheric & Oceanic Science

Revisiter les projections du Dernier refuge de glace avec un modèle couplé océan-glace pan-Arctique à haute résolution

Dans quelques décennies, l'Arctique devrait être dépourvu de glace de mer de manière saisonnière, à l'exception d’une région située à l'intérieur et au nord de l'archipel arctique canadien (AAC) et du Groenland (Pfirman et al., 2010 ; Newton et al., 2021 ; Notz, 2020) : désignée sous le nom de Dernier refuge de glace (DRG) par le Fonds mondial pour la nature. Le DRG pourrait servir d’habitat aux espèces dépendantes de la glace jusqu’à un retour stable de la glace de mer, en supposant que des mesures soient mises en place pour réduire les émissions de gaz à effet de serre (Meier et al., 2014). Les projections concernant le DRG sont basées sur des modèles climatiques mondiaux qui ne résolvent pas les passages étroits de l’AAC, qui servent de voies de déplacement pour les glaces du DRG. Ces dernières années ont été marquées par une augmentation de l’exportation de glace arctique à travers l’AAC (Howell et Brady, 2019 ; Moore et al., 2021). Ceci soulève une question cruciale: quel sera le destin du DRG compte tenu à la fois de la fonte des glaces de mer et de leur transport à travers l’AAC? Afin de répondre à cette question, nous utilisons les données de flux de glace de mer obtenues grâce à un radar à synthèse d'ouverture (SAR) pour les canaux de l’ACC et le détroit de Nares, un système régional de prévision couplé océan-glace à haute résolution qui résout tous les passages de l’AAC, ainsi qu’un grand ensemble de Earth System Model qui résout certains de ces passages.

PhD en Océanographie

Développement de biotest cellulaire avec hémocytes de bivalve sur système microfluidique pour identifier les classes de composés responsables de la toxicité des pétroles bruts non et conventionnels

La proposition est la suite d’un projet réalisé depuis 2015 sur les effets des déversements de pétrole en milieu marin froid. L’objectif du projet doctoral est de déterminer quels composés des fractions de pétrole conventionnel et non conventionnel sont responsables de la toxicité chez les hémocytes de la moule bleue Mytilus edulis et notamment avec le pétrole non conventionnel se révélant être plus toxique pour les cellules de la moule. Bien qu’une technique de fractionnement de pétrole brut étant mise en place au laboratoire, l'amélioration des protocoles des tests éco-toxicologiques mais aussi la caractérisation chimique des fractions obtenues sont souhaitées afin d’identifier quels composés du pétrole (conventionnel et non conventionnel) sont les plus toxiques pour les hémocytes de Mytilus edulis. Une synthèse organique de ces composés en laboratoire et la vérification de leur toxicité sur les cellules de Mytilus edulis seront réalisées. Le développement d'un biotest cellulaire sur plateforme microfluidique maintenant les fonctions métaboliques des hémocytes de la moule sera nécessaire, a contrario du test de la stabilité de la membrane lysosomale, afin d’identifier les classes de composés responsables de cette toxicité. De plus, l’intérêt des plaques microfluidiques est son application chez d’autres espèces autres que la moule bleue, par exemple le homard d’Amérique qui est l’autre espèce modèle étudiée dans le laboratoire.