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 Atmospheric & Oceanic Science

Impact des flux de chaleur verticaux sur le bilan massique de la glace de mer pour le Community Climate System Model (CCSM) version 3 et 4.

Avec le réchauffement climatique, la température de l'océan Atlantique nord se réchauffera. Cette eau plus chaude entrera dans l'Arctique via le détroit de Barents ou de Fram où elle plongera à environ 250 mètres. Cette eau plus chaude a le potentiel de faire fondre la glace de mer de l'océan Arctique. Certaines études montrent que les flux verticaux peuvent être très grands sous certaines conditions. D'autres recherches ont démontrés que l'océan Arctique est très stratifié et que les flux verticaux sont très petits voir négligeables. Mon projet de recherche s'intéresse à la circulation océanique verticale de l'océan Arctique en utilisant des simulations numériques climatiques de grande qualité. Le Community Climate System Model (CCSM) version 3 et 4 s'est imposé comme un des meilleurs modèles climatique pour simuler la glace de mer de l'océan Arctique.

PhD en Océanographie

Biogeochemical cycling of dissolved methane in the Estuary and Gulf of the St. Lawrence

Our study will demonstrate the importance of the physical structure of the water column in controlling the depth distribution of CH4 and the possibility of gas seeping from pockmarks. The objectives of this research program are to 1) map water-column CH4 concentrations for assessing the contribution of the EGSL to the regional atmospheric CH4 budget and providing baseline concentrations before gas and oil exploitation; 2) determine CH4 input and removal fluxes of various processes, including water-column and sedimentary microbial production and uptake, gas seeping from pockmarks, and terrestrial discharge; 3) gauge the potential contribution of microbial CH4 oxidation to the formation of hypoxia in the bottom water of the LSLE; 4) evaluate the role of water mass composition and circulation in regulating CH4 distribution in the water column.

MSc en Océanographie

Comparaison du fonctionnement des communautés benthiques côtières vulnérables aux hydrocarbures dans l'estuaire du Saint-Laurent

Dans l'estuaire du Saint-Laurent, il existe divers habitats côtiers pouvant être vulnérables à une exploitation éventuelle d'hydrocarbures. Cependant, bien que des efforts récents aient permis d'avoir plus de données, il y a un manque d'information sur ces habitats et leur fonctionnement. Ce projet vise à accroitre notre connaissance des habitats côtiers en y comparant plusieurs variables biologiques entre différents habitats. Une meilleure connaissance du rôle des communautés qui y sont présentes sur le fonctionnement de leurs habitats pourra être très utile dans le contexte de vulnérabilité de l'écosystème. Dans cette étude, nous voulons circonscrire et comparer, pour chaque type d'habitats, le fonctionnement (variabilité et estimation des flux) des zones riches et pauvres en termes de biomasse, productivité et diversité fonctionnelle.

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

Seasonal variation of sediment dynamics in subarctic intertidal zones

Sediment dynamics in intertidal zones depends on current and wave conditions, but also on sediment properties and biostabilization by microbial biofilms, which changes according to daily and seasonal biological cycles. In the St. Lawrence Estuary, subarctic conditions provoke strong seasonal variations, with conditions similar to those observed in temperate environments in summer and the presence of sea ice in winter.<br /> The project objectives are (1) to examine seasonal variation in sediment biostabilization by biofilms, (2) to conduct the first study of winter intertidal sediment dynamics, and (3) to determine the seasonal evolution of sediment dynamics in the intertidal zone in the subarctic St. Lawrence Estuary.<br /> Key parameters controlling sediment dynamics will be monitored in the field during different seasons: hydrodynamic conditions, sediment transport, erosion threshold, erosion and accretion rate, sediment grain size, and biofilm characteristics.<br /> Financial

PhD en Océanographie

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

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

PhD en Océanographie

Synthèse et transfert de lipides à la base des chaînes alimentaires : réponses et capacités de résilience des producteurs et des consommateurs primaires face aux perturbations environnementales

Les transferts énergétiques à travers le réseau trophique sont essentiels au maintien de la biodiversité et à la stabilité des écosystèmes. Ces transferts dépendent notamment de la quantité de production primaire et de la valeur nutritive de la matière organique synthétisée par le phytoplancton. Parmi ces flux énergétiques qui traversent les réseaux trophiques, les lipides constituent la forme d'énergie la plus concentrée et certains acides gras essentiels, uniquement synthétisés par le phytoplancton, peuvent alors s'avérer d'une importance cruciale pour l'ensemble des niveaux subséquents de la chaine alimentaire. Dans un contexte de changements environnementaux, mon projet permettra d'évaluer l'effet de la température, du dioxyde de carbone dissout et du pH de l'océan, sur les transferts de lipides au cours des interactions trophiques. Des échantillonnages de phytoplancton et de zooplancton le long d'un gradient latitudinal entre le fleuve Saint-Laurent et le haut arctique apporteront une vision macro-écologique qui sera complétée par une approche expérimentale basée sur des perturbations du milieu qui devraient permettre d'évaluer la stabilité des voies énergétiques et de définir certains indicateurs de conditions environnementales.

PhD en Océanographie

The Ecological and Evolutionary Implications of Saltwater - Freshwater Transitions in Arctic Marine Microbial Eukaryotes

What are the consequences of salinity variation in water column, in marine-freshwater microbial organisms (eukaryotes, prokaryotes and archaea)? What would be the ecological and evolutionary implications of saltwater-freshwater transitions in Arctic systems? During my PhD, my work is to select genera found in both marine and freshwater systems in the Arctic, but also to explore biogeography and phylogeny of key genes. Planktonic communities will be studied under several conditions (salinity, light exposure, level of carbon dioxide and toxicity). Others data will be studied, such as biomass, abundance, genetic diversity, growth and mortality. Moreover, recent molecular techniques like bioinformatics, metatranscriptomic and next generation sequencing will be use to analyse large data sets, and to be able to answer key questions about microbial communities. Furthermore, I have the chance with my project to go on field and to sample in different location sites in the Arctic Ocean: Eastern and Western Hudson Bay, Cambridge Bay and the top of Ellesmere Island.

PhD en Atmospheric & Oceanic Science

Prévisions régionales et saisonnières de la glace de mer dans l'océan Arctique

L'objectif du projet proposé est d'améliorer notre compréhension de la prévisibilité de la glace de mer dans un Arctique changeant, ce qui est essentiel à l'adaptation aux changements climatiques dans un environnement nordique. Le projet comporte trois volets : la prévision régionale saisonnière de l'étendue de glace de mer dans les mers périphériques de l'océan Arctique; la quantification des flux de chaleur océaniques provenant du Pacifique et de l'Atlantique Nord à partir de la variabilité interannuelle de la glace de mer dans les mers de Chukchi et Barents; et la prévisibilité de l'ensemble du système de glace de mer à une échelle temporelle saisonnière.

MSc en Océanographie

Rôle potentiel des flux de flottabilité et d'énergie mécanique sur le déclin rapide de la banquise arctique

Ce projet vise à améliorer notre connaissance sur les flux de chaleur et les mécanismes océanographiques spécialement sous les fractures de la banquise. Tout ceci dans le but d?incorporer de nouveaux algorithmes aux modèles climatiques existants de sorte que les simulations concordent avec les observations.

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.

PhD en Océanographie

Étude de la rythmicité physiologique des microalgues diatomées en réponse aux variations de la photopériode et du spectre lumineux en Arctique<br />

En Arctique, l'activité des organismes, des microalgues (diatomées) aux humains, est fortement contrainte par la lumière. Les diatomées et les humains possèdent des dispositifs moléculaires permettant de synchroniser leur physiologie à l'environnement. Les diatomées possèdent notamment des photorécepteurs et un composant de la régulation circadienne ayant des caractéristiques animales. Les effets néfastes de l'environnement lumineux polaire sur la santé mentale humaine sont bien connus ainsi que la luminothérapie utilisant des lumières spécifiques pour les traiter. Afin de développer ces traitement, l'approche expérimentale utilisant des diatomées arctiques est la plus accessible et terme de cout et de temps. Les objectifs de cette étude sont d'utiliser les diatomées Arctiques pour 1) étudier l'effet de la photopériode et du spectre lumineux sur la rythmicité circadienne de la physiologie (des diatomées : photosynthèse, photoprotection, croissance), 2) définir des climats lumineux permettant l'entrainement de la rythmicité circadienne (« l'horloge biologique »), 3) faciliter leur application en luminothérapie. En parallèle ce projet renforcera notre connaissance 1) des composants de « l'horloge biologique » et des régulations géniques circadiennes des diatomées, certainement liés à leur succès écologique en Arctique, et sera aussi l'occasion 2) d'explorer la production différentielle de certains composés à valeur ajoutée en fonction des conditions lumineuses.

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).

MSc en Océanographie

Distribution et modélisation de la biodiversité benthique dans la Baie d'Hudson

Mon projet de maîtrise fait partie d'un projet à grande échelle qui vise à étudier les conditions physiques, biologiques et géochimiques de la Baie d'Hudson et comment elles varient en fonction des effets des changements climatiques et de l'influence des apport d'eau douce à travers les saisons et les années. Mon volet vise à étudier la composition et la distribution de la faune épi benthique ainsi que les paramètres environnementaux de certaines régions de la Baie d'Hudson. Ces informations seront modélisées et permettront la création d'une carte des distributions des communautés benthiques.

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 Océanographie

Variabilité climatique et reconstitution des conditions océanographiques dans le golfe de San Jorge (Patagonie, Argentine) au Pléistocène supérieur et Holocène

Ce projet de recherche a pour objectif de comprendre et décrire les changements climatiques au cours du Pléistocène supérieur dans le golfe de San Jorge (GSJ) afin de mieux saisir les interactions entre le climat actuel et passé, la végétation et les conditions océaniques dans l?Atlantique Sud.<br /> Notre étude se base sur l?analyse de 52 échantillons de surface et de 3 carottes sédimentaires prélevés dans le GSJ en 2014 à bord du N/R Coriolis II. Dans un premier temps, nous établirons la distribution spatiale des assemblages de dinokystes dans la zone d?étude à partir des échantillons de surface, de même que la distribution spatiale des lits d?espèces toxiques de dinokystes qui servent à initier les floraisons toxiques qui caractérisent le GSJ. L?analyse palynologique de nos échantillons de surface permettra également de déterminer les patrons modernes de dispersion du pollen et des spores dans la zone d?étude. Finalement, les assemblages de pollen & spores des trois séquences sédimentaires permettront de caractériser l?environnement continental adjacent au GSJ, et plus précisément de retracer la migration latitudinale de la ceinture des vents d?ouest dominants et des zones de végétation, alors que les assemblages fossiles de dinokystes permettront de retracer l?évolution des conditions océaniques de surface (température, salinité, glace de mer, productivité) depuis la déglaciation.

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.

MSc en Biologie

Présence de mercure et de molécules bénéfiques à la santé dans les aliments de la mer récoltés au Nunavik : mieux comprendre les liens entres les écosystèmes nordiques, l’alimentation et la santé des Inuits

En Arctique, les aliments de la mer récoltés localement (AML) occupent une place primordiale dans la culture et la subsistance des Inuit. La valeur nutritive des AML est étroitement liée à la lumière via la production photosynthétique de micro-algues, dont la biomasse constitue la principale voie d'entrée de l'énergie, des contaminants et de nombreuses molécules vitales ou bénéfiques dans le réseau alimentaire incluant entre autres les poissons et les mammifères marins. Ces molécules, comme le lipide IP25, pourraient aussi agir à titre d?indicateurs de la consommation des AML chez l?humain. Or nous ignorons la quantité et la proportion de ces substances dans les algues, le zooplancton, les AML et ultimement le sang des Inuit qui les consomment. Le présent projet vise donc à quantifiera ces substances dans les AML et le sang des Inuits en lien avec leur profil de consommation des AML dans le cadre de l'Enquête de santé Qanuilirpitaa 2017 et éventuellement étudier les liens avec certains enjeux de santé physique et mentale au Nunavik.

PhD en Océanographie

Influence of seasonal sea-ice depletion on Arctic marine epibenthic communities in an area located between mid-western Greenland and Canada's Baffin Island, Baffin Bay<br />

Polar regions are being increasingly affected by a series of changes linked to climate change. These alterations are more evident and intense in the Arctic Ocean, where sea ice dynamics and environmental conditions is changing. Among the main consequences of these atypical climatic patterns, the reduction of the thickness and extension of sea ice are causing concern to the scientific community due to the importance of benthic-pelagic coupling for the marine ecosystem and its relationships with energy transfer processes, benthic fauna structuring, balance of biogeochemical cycles and flow of nutrients to deeper layers. Considering the current changes observed in recent decades in the Arctic marine environment and the importance of benthic communities in the marine ecosystem, the general objective of this thesis is to achieve a better understanding of the structure and functioning of polar benthic communities in an ecosystems influenced by seasonal sea ice. In order to anticipate the potential impacts of a changing environment on benthic organisms in an area located between mid-western Greenland and Canada's Baffin Island, chapter 1 will study the composition and structure of the marine benthic community in a temporal and spatial scale, taking in consideration biological and environmental variables (type of sediment, temperature, salinity, depth, sea ice cover) which play an important role and influence the entire benthic community structure. In chapter 2, stable isotopes and f

MSc en Géographie

Évaluation des avantages et des désavantages des capteurs satellitaires multispectraux pour le monitorage des écosystèmes côtiers

Les écosystèmes côtiers et littoraux sont soumis à diverses pressions anthropiques et naturelles. Ces pressions engendrent des changements importants au paysage ainsi qu?aux dynamiques des milieux. Ce projet vise donc à :<br /> - Mesurer l?étendue spatiale et l?évolution temporelle de chacun de ces écosystèmes côtiers?;<br /> - Apprécier les avantages des capteurs satellitaires multispectraux pour la cartographie de ces écosystèmes?;<br /> - Évaluer l?influence de paramètres physique ou des infrastructures côtières sur l?évolution de ces écosystèmes ou comprendre les principaux agents responsables de la variabilité.<br />

MSc en Biologie

Portrait de la qualité de l’eau et des sédiments de la rivière Mishta-shipu (rivière Moisie), Côte-Nord

Le maintien de la qualité de notre environnement est l'une des préoccupations des plus importantes à l'heure actuelle avec le rythme alarmant du réchauffement climatique, et plus encore si l'on additionne les perturbations anthropiques à l'équation. Les rivières représentent des écosystèmes d’une importance majeure pour les services rendus à l’humain (pêches, transport, électricité, etc.). Toutefois, les organismes qui y vivent sont sensibles aux perturbations. La Mishta-shipu, située à environ 15 km de Sept-Îles, est l'une des plus grandes rivières à saumon de l’Atlantique en Amérique du Nord, et est un patrimoine culturel important pour les communautés autochtones locales qui ont longtemps survécu grâce aux ressources qui en découlent. Il n'existe que très peu ou pas de données pour pouvoir dresser un portrait représentatif de la qualité actuelle de la rivière, qui ne doit pas échapper aux conséquences liées aux activités anthropiques adjacentes (industries minières, chemin de fer, pourvoiries, etc.). Cette étude aura donc pour objectif général de dresser un portrait de l'état de santé de la Mishta-shipu, dans un contexte de changement climatique et de perturbations anthropiques, grâce à des indicateurs biologiques (benthos) et physico-chimiques. Les résultats qui découleront de cette étude serviront à élaborer des outils scientifiques fiables pour les gestionnaires de la rivière.

MSc en Océanographie

Propriétés optiques de la matière en suspension dans les eaux de l'estuaire du Saint-Laurent

La mesure de la biomasse phytoplanctonique à partir de capteurs satellitaires dans les milieux optiquement complexes permet de mieux suivre les modifications pouvant être induites par les changements climatiques.<br /> <br /> La taille des particules influence la diffusion de la lumière dans la colonne d'eau et est donc un paramètre important à mieux connaitre afin d'améliorer la performance des algorithmes de télédétection du phytoplancton et des matières en suspension.<br /> <br /> Ce projet servira donc à avoir une meilleure compréhension de ces interactions en explorant les propriétés optiques de la matière en suspension et plus particulièrement la distribution des tailles des particules dans les 100 premiers mètres de la colonne d'eau de l'estuaire du Saint-Laurent à l'aide de mesures prises à l'été et à l'hiver par un profileur optique.

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.

MSc en Océanographie

Les processus de seuils dans le fjord du Saguenay

Mon projet de maîtrise a débuté par la mission Sillex 2018 (Silex : Sill Experiment) dans le fjord du Saguenay. Ce dernier possède trois seuils situés à différentes profondeurs (C: ~120m, B: ~60m, A:~20m ),<br /> ce qui le divise en trois bassins (supérieurs : ~260 m, intermédiaire : ~150m et inférieur : ~200 m). L?estuaire est considéré comme le bassin extérieur (~160 à la tête du chenal): le système à l'étude comporte<br /> donc 4 bassins séparés par trois seuils. Puisque le fjord est fortement stratifié, les eaux de fonds sont renouvelées grâce aux ondes de marées.<br /> La manière dont les différentes masses d'eau sont transportées de part et d'autre des seuils et les phénomènes physiques engendrés par ces déplacements sont les processus de seuils.<br /> Ces processus sont turbulents et génèrent beaucoup de mélanges: instabilité de Keven Helmotz, créations de masses d'eau intermédiaires et génération d'ondes internes sont a priori, très présent dans<br /> la dynamique du fjord. Lors de la mission, plusieurs transects ont effectué sur chacun des seuils pour des périodes de ~25h pour les seuils B et C et ~12h pour celui situé à l'embouchure. L'objectif initial était de passer 25h<br /> sur chacun des seuils afin de voir passer deux cycles de marées complets. Trois différents instruments ont été utilisés pour l'analyse des processus de seuils, soit un ADCP (Acoustique doppler current Profiler), un écho-sondeur<br /> et un CTD (Conductivity, Tempature and Depth) puis un autre CTD monté sur un Scanfish.

MSc en Géographie

Variations du niveau marin relatif, dynamiques passées et actuelles des cordons littoraux, nord de l'île d'Anticosti

Le projet de recherche vise à améliorer les connaissances sur les variations du niveau marin relatif et la reconstitution des paléoenvironnements quaternaires côtiers du nord d'Anticosti. Pour ce faire, deux baies ont été étudiées, soit une possédant un environnement très dynamique (baie Innommée) et l'autre plutôt stable et dissipatif (baie des Homards). Dans les deux cas, des carottes sédimentaires ont été prélevées dans les marais protégés par des cordons littoraux dans le but de reconstituer les variations du niveau marin des derniers millénaires. L'étude va ainsi permettre de reconstituer les étapes de la mise en place des cordons et d?établir la période exacte associée à la fermeture des milieux lagunaires via l'analyse de micro-organismes (foraminifères, diatomées et thécamoebiens). Dans le but de documenter les caractéristiques actuelles de ces cordons littoraux, des relevés topographiques et des caméras ont été installés pour suivre l'évolution actuelle de ces environnements.

PhD en Sciences de l'environnement

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

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

PhD en Biologie

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

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

PhD en Sciences de l'environnement

Intégration de données multi-sources et multi-temporelles pour la cartographie du continuum terre-mer des côtes sableuses en milieu tempéré froid.

Les enjeux liés à la dynamique des zones côtières sableuses sont aujourd'hui particulièrement importants du fait des problématiques associées à la hausse du niveau des océans, aux évènements météo-marins extrêmes, à l'occupation grandissante du territoire côtier ainsi qu'aux pressions sur les écosystèmes du littoral et leurs services écologiques. Le suivi et la compréhension de la dynamique des zones côtières, indispensables pour faire face à ces problématiques, sont en grande partie basés sur la réalisation de modèles numériques d?élévation (MNE) dont la qualité et la précision influent sur la capacité à modéliser les processus tels que les inondations ou l'érosion, mais aussi sur la capacité à mieux percevoir la dynamique spatiale et temporelle de ces milieux. Ce projet vise à mieux comprendre l'impact de l'utilisation de différents jeux de données de télédétection sur la précision des MNE, et ce pour différentes morphologies de plage et différents patrons d'échantillonnage. À cet effet, de nouvelles données seront acquises dans les zones bathymétriques de faible profondeur généralement difficiles d'accès grâce à une motomarine de conception spécifique. La disponibilité d'images satellites à haute résolution temporelle permettra également d'évaluer à une échelle spatio-temporelle plus large la dynamique des barres sableuses et la planification du suivi de ces secteurs en milieu tempéré froid.

MSc en Océanographie

Impact de l'hypoxie sur la diagénèse précoce dans les sédiments de l'estuaire du fleuve Saint-Laurent

Entre les années 1930 et 1990, une diminution progressive de la concentration en oxygène a été observée à un taux moyen de 1 µmol/L/an dans l'estuaire du fleuve Saint-Laurent. On estime qu'environ 50 à 70% du déclin de la concentration en oxygène des eaux de fond est expliquée par un changement dans l'apport d'oxygène des eaux entrant dans le golfe du Saint-Laurent en lien avec l'augmentation de la température dans l'Atlantique Nord. Il n'y a pas de consensus sur ce qui pourrait expliquer la cause de 30 à 50% de l'hypoxie observée dans le Saint-Laurent. Cependant, il est connu que, dans les sédiments, la respiration microbienne et la réoxydation des espèces réduites consomment rapidement l'oxygène. Cet élément est le plus favorable en terme d'énergie à jouer le rôle d'accepteur d'électrons dans la réaction de dégradation de la matière organique. En absence d'oxygène, d'autres accepteurs d'électrons peuvent être utilisés par les bactéries. La séquence de réaction d'oxydation de la matière organique par différents accepteurs d'électrons est appelée la diagénèse précoce. En condition hypoxique, ces processus biogéochimiques peuvent être influencés en modifiant les flux, la distribution des espèces chimiques et leur spéciation. De plus, des réactions diagénétiques alternatives peuvent se mettre en place. Le projet vise à mieux comprendre les processus en cours dans les sédiments de l'estuaire du fleuve Saint-Laurent et leur relation avec l'hypoxie permanente des eaux de fond.

MSc en Océanographie

Potentiel évolutif du métabolisme énergétique en fonction du régime thermique chez la relique glaciaire Boreomysis nobilis

Boreomysis nobilis G. O. Sars (Malacostraca : Pericarida) est une espèce rare qui semble occuper plusieurs rôles fonctionnels importants au sein de son écosystème. Elle évolue à une profondeur relativement importante et semble limitée dans sa dispersion. De plus, l'espèce présente une distribution erratique, occupant de manière continue et circumpolaire l'océan arctique, puis de manière discontinue certains fjords de Terre-Neuve ainsi que le fjord de la rivière Saguenay. Cette dernière population serait vraisemblablement une relique glaciaire. Cette hypothèse n'a cependant jamais été testée à l'aide des outils moléculaires contemporains. Aussi, l'environnement du fjord présente des caractéristiques physico-chimiques variables et différentes de celles retrouvées en arctique. Il est donc possible de croire que la population du fjord du Saguenay ait évolué différemment de celles présentes en Arctique en réponse à ces nouvelles conditions environnementales. Cette divergence devrait être observable via certains proxys du métabolisme énergétique, notamment au niveau enzymatique. Le projet permettra donc non seulement de répondre à l'hypothèse suggérant que l'espèce soit une relique glaciaire, mais aussi de documenter le potentiel évolutif d'une espèce rare sous l'effet d'un changement de régime thermique.

MSc en Océanographie

Estimation de la production primaires en milieu littoral pour l'interprétation de la couleur des eaux côtières

Les eaux côtières sont d'une importance primordiale du fait de leurs rôles écologiques et économiques, ainsi que de leur vulnérabilité aux activités anthropiques et aux changements climatiques. Plusieurs raisons font que les zones côtières canadiennes ne sont pas toutes cartographiées ou suivies correctement. C'est notamment le cas de la péninsule de Manicouagan. Ce manque d'information peut être comblé par la télédétection hyperspectrale. Ce projet de maîtrise visera donc à estimer la productivité des différents groupes de producteurs primaires (zostères, macroalgues et microphytobenthos) de la péninsule de Manicouagan durant la période libre de glaces. Cela permettra la validation de l'imagerie optique et pourra servir, dans un second temps, à paramétriser des modèles de production primaire basés sur des données satellites.

MSc en Océanographie

Trajectoire d'eutrophisation de la zone côtière du Kamouraska : approches biologiques et physico-chimiques

L'eutrophisation côtière est une perturbation des eaux littorales induite par l'introduction massive d'éléments nutritifs (azote, phosphore) perturbant ainsi les équilibres naturels des écosystèmes. Ma maitrise portera sur la trajectoire d'eutrophisation des eaux côtières de la région de Kamouraska, grâce à des mesures combinées de paramètres physico-chimique, hydrogéochimiques et biologiques. Cette étude s'intègre dans le projet intersectoriel Odyssée St-Laurent "Expertise collective sur l'eutrophisation et la qualité des eaux côtières : vers l'appropriation des connaissances".

PhD en Atmospheric & Oceanic Science

Comprendre les causes de la désoxygénation dans l'estuaire du Saint-Laurent

Les observations des dernières décennies montrent une diminution dramatique du contenu en oxygène dissous de l'océan et des environnements côtiers. L'estuaire et le Golfe du Saint-Laurent ne font pas exception, avec une diminution sévère du contenu en oxygène des eaux profondes de l'estuaire maritime du Saint-Laurent, de 150 µmol/L dans les années 1930 à 60 µmol/L depuis 1985. Cette désoxygénation menace les écosystèmes locaux et la pêche. Les causes de la désoxygénation sont multiples, le Saint-Laurent étant assujetti à des changements locaux dus entre autre à l'eutrophication, ainsi qu'à des changements externes dus aux changements climatiques, via les eaux de l'Atlantique qui entrent dans le Golfe par le détroit de Cabot. Dans ce projet, nous tentons de comprendre le fonctionnement et l'ampleur des divers processus en cause afin d'évaluer l'impact de chacun sur l'état final d'oxygénation dans l'estuaire du Saint-Laurent.

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.

MSc en Géographie

Réponse du système côtier suivant le démantèlement d'un enrochement à une plage de Cap-des-Rosiers, Québec, Canada

Les ouvrages de protections rigides ont des effets néfastes sur la dynamique sédimentaire d'une plage. Ces perturbations entrainent généralement une diminution de la capacité de la plage à atténuer les vagues. Par ce fait même, la route littorale qui relie le quai au phare de Cap-des-Rosiers est fréquemment endommagée. En 2010, le Ministère des transports ferme la route en raison des coûts de réparation trop élevés. À l'automne 2016, avec une volonté de restauration écologique, le Parc National Forillon décide de démanteler la route entre le quai et le phare. Ce projet offre donc une occasion unique d'étudier la réponse d'un système côtier face au démantèlement d'un ouvrage de grand ampleur. Mon étude a comme objectif de découvrir si, suite au retrait de la route et de ses ouvrages de protection, la plage de Cap-des-Rosiers possède la capacité de retrouver une dynamique sédimentaire d'équilibre. Par un suivi topo-bathymétrique ainsi que par l'analyse des conditions environnementales et hydrodynamiques, mon projet a comme but d'évaluer la capacité du système côtier à absorber l'énergie des vagues. Ultimement, cette capacité d'atténuation des vagues servira à promouvoir le démantèlement d'enrochements comme solution d'adaptation aux aléas côtiers.

MSc en Gestion de la faune et de ses habitats

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

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

MSc en Gestion de la faune et de ses habitats

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 Océanographie

Developing a new ocean color algorithm of the Pan-Arctic Ocean: A synthetic approach

First, a large in situ database will be built. Then evaluating presently available ocean color algorithms using the database build in the first step. After that, improving/developing an algorithm that is applicable to the Pan-Arctic Ocean will be done. Finally, the new algorithm will be applied to satellite imageries and examining the impact on estimates of primary production.

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.

MSc en Sciences géographiques

Influence de l'hydrodynamique sur la dynamique sédimentaire de la zone industrialo-portuaire de la Pointe-Noire dans la baie circulaire semi-fermée de Sept-Îles

Baie semi-fermée de forme circulaire, la baie de Sept-Îles présente des caractéristiques particulières, notamment par sa forme, sa topographie et sa situation géographique. Ses caractéristiques ayant mené à l'établissement d'un des plus grands ports minéraliers en Amérique du Nord, des activités industrielles et portuaires de grande ampleur y sont réalisées. Alors que les plus gros navires au monde y naviguent, que des opérations de dragage y sont exécutées et que des contaminants potentiels sont susceptibles de se disperser dans le milieu, il importe de comprendre davantage les phénomènes qui régissent la distribution des sédiments. Dans le but d'établir l?influence des facteurs hydrodynamiques sur la dispersion des sédiments à l'intérieur de ce secteur, deux mouillages ADCP seront installés dans la baie entre avril et août 2020 afin de collecter des données de courants en continu. Des relevés bathymétriques et des mesures de CTD seront également réalisés de façon ponctuelle sous différentes conditions météorologiques et tidales. Le traitement et l'analyse de l'ensemble des données grâce aux systèmes d'information géographiques permettront de caractériser les courants marins et les différents facteurs qui les contrôlent, d'analyser les formes sédimentaires, puis d'intégrer les données de courants aux données de bathymétrie afin d'évaluer l'influence des différents facteurs hydrodynamiques sur la dispersion des sédiments marins de la zone à l'étude.

MSc en Gestion de la faune et de ses habitats

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

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

PhD en Sciences de l'environnement

Variabilité dans les écosystèmes côtiers du Saint-Laurent et impact des aménagements de protection côtière

Le but est de mesurer les caractéristiques biologiques des habitats côtiers (biomasse, productivité, diversité) et de comprendre les facteurs physiques et anthropiques responsables de leur variabilité. Précisément, on aura à estimer des valeurs de biomasse, de productivité, de diversité, de stockage du carbone de divers écosystèmes, de ; ii) comparer les sites établis à ceux dégradés ; iii) d?établir des liens génétiques entre les populations des écosystèmes ciblés ; iv) évaluer l?impact des mesures de protection côtières sur les caractéristiques du système écologique côtier. À l?aide des campagnes de terrain et de simulations de divers scénarios d?aménagements côtiers et de conditions météo-marines, on tentera d?en prédire l?impact sur les communautés biologiques. L?étude, fait en collaboration entre quatre universités et des communautés des Premières nations, ciblera des sites de l?estuaire maritime du Saint-Laurent.

MSc en Océanographie

cartographie de la matière en suspension dans les eaux côtières de la baie de sept-îles et relations avec les processus hydrodynamiques.

Les apports terrigènes issus des rivières de la Côte-Nord entraînent des concentrations élevées de matière en suspension (MES) et dissoute. En augmentant la rétrodiffusion, la concentration de MES engendre un signal radiométrique caractéristique permettant de la quantifier à distance par satellite. Le traitement du signal satellitaire peut être automatisé par le développement d'un algorithme empirique mettant en relation la MES et la réflectance marine. L'utilisation de la MES comme traceur naturellement présent dans l'environnement permettrait, par l'obtention de séries temporelles rapprochées d'images satellites à haute et moyenne résolution spatiale, de caractériser la dynamique des panaches de rivières et des courants de surface près des côtes du Saint-Laurent.<br />Cette connaissance est importante pour suivre les apports au milieu océanique, la dynamique sédimentaire, connaitre le déplacement d' éventuels polluant, estimer la disponibilité lumineuse dans la colonne d'eau.

MSc en Océanographie

Une étude de la structure interne du courant de Gaspé, de l'identification des remontées verticales (upwelling) gaspésiennes et des leurs impacts sur la production primaire.

Mon projet de recherche portera sur la dynamique de la structure interne du courant de Gaspé et de ses variations dans le temps, à partir de données de température, salinité et densité récoltés par mon co-directeur (Mr Pierre Larouche), ainsi que par des mesures de courants acquises par ADCP de coque (accoustic Doppler current profiler). Les courants de surface de la région gaspésienne seront quant à eux analysés à partir des données de radar haute fréquence et d'imageries satellitaires. L'objectif principal serait d'identifier les remontées verticales (upwellings) et de déterminer leur impact sur la production primaire locale.

PhD en Biology

Planning marine protected areas (MPAs): when dispersal traits interact with ocean currents in a varying environment.

Marine larval dispersal process is essential with consequences on local adaptation and dynamics and on metapopulation dynamics. Larval dispersal is the product of interactions between abiotic ocean currents and biotic pelagic traits. My thesis aims to disentangle the interactions between the abiotic and biotic components of larval dispersal and expose the different pathways throughout which climate change can affect the previous interactions and marine metapopulation persistence. Moreover, I investigate how the spatial resolution of larval recruitment is essential when planning the size of MPAs. For my thesis, I combine building new theories using Mathematica models as well as application-specific marine systems (Northeast Pacific coastal system).

PhD en Biology

Extending meta-ecosystem theory to marine conservation

Our oceans contain a diverse array of ecosystems, which commonly interact with one another through the movement of materials (eg. through migrations of organisms, exports of organic matter from productive coastal habitats, etc.). My research explores how these material exchanges influence the dynamics and functioning of marine ecosystems and how these connections can be integrated into the design of marine protected area networks.

MSc en Biophotonique

Mesure de la distribution angulaire de la radiance dans la glace mer

En raison du réchauffement climatique, la glace de mer en Arctique s'amincit et son étendue décroît, ce qui a des conséquences sans précédent sur l'écosystème. Notamment, la production primaire et les échanges gazeux océan-atmosphère sont affectés. La lumière joue un rôle important dans le système en régulant les bilans de masse/d'énergie de la banquise et la production primaire sous celle-ci. Le transport du rayonnement solaire visible dans la glace de mer n'est cependant pas totalement compris. En effet, très peu de mesures radiométriques ont été prélevées à l'intérieur de la glace et la majorité étaient limités par des instruments volumineux perturbant le milieu et limitant la résolution verticale. <br /> Ce projet de recherche vise la conception d'un instrument optique miniaturisé pour mesurer les distributions angulaires de luminance dans la glace de mer arctique. La luminance est une quantité radiométrique fondamentale et peut être utilisée pour trouver plusieurs propriétés optiques apparentes et inhérentes du milieu. Les propriétés optiques inhérentes dépendent seulement des propriétés physiques de la glace et les liens entre ces derniers sont peu compris. De meilleurs liens structuro-optiques permettraient de mieux prédire les effets des changements structurels de la glace de mer en Arctique sur la propagation du rayonnement solaire visible.

MSc 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.

MSc en Gestion de la faune et de ses habitats

L'impact de la combinaison de facteurs liés aux changements globaux sur l'écologie et la physiologie de communautés d'invertébrés marins tropicaux

À travers mon projet de maîtrise, je cherche à comprendre comment le réchauffement des océans, combiné à un événement extrême tel qu?une vague de chaleur marine couplée à une baisse d?oxygène (hypoxie), peut affecter la physiologie et l?écologie de communautés d?invertébrés tropicaux en zone côtière. Ce projet multidisciplinaire est divisé en deux sous-objectifs : premièrement je souhaite déterminer comment l?exposition à la combinaison de facteurs mentionnés ci haut affecte la structure des communautés d?invertébrés. Deuxièmement, je cherche à révéler les effets physiologiques sub-létaux de l?exposition aux facteurs combinés en intégrant en un seul indice de santé plusieurs marqueurs de stress physiologique au niveau moléculaire, cellulaire, tissulaire et de l?organisme entier. L?approche multi-échelles de ce projet permettra l?acquisition de données transférables sur le plan écosystémique pour améliorer les programmes de biosurveillance et les prédictions scientifiques de l?impact des changements globaux sur la biodiversité dans les tropiques.

MSc en Biologie

Fonte de la banquise et régime alimentaire de la morue polaire larvaire et juvénile (Boreogadus saida)

Avec un réchauffement 2 à 3 fois plus rapide qu'ailleurs sur la planète, l'océan Arctique est en train de dériver vers un état inédit impliquant réchauffement des masses d'eau et surtout la possible fonte totale de la banquise en été d'ici 2030. De tels changements affectent déjà l'intégrité de l'écosystème marin nordique. En particulier, une plus forte productivité de l'écosystème, une abondance de proies et des températures optimales associées à une fonte hâtive des glaces en été contribueraient au recrutement automnal de la morue polaire (Boreogadus saida) au stade juvénile en accélérant sa croissance larvaire et juvénile. Dans le présent projet, je tenterai d'expliquer le meilleur recrutement de la morue dans les zones de débâcle hâtive en comparant son succès alimentaire dans des zones ayant des dates de débâcle distinctes. Pour ce faire, j'examinerai sous binoculaire la nature et la longueur des proies ingérées par 370 larves de morue polaire collectionnées entre 2009 et 2018 dans 8 régions de l?Arctique canadien. J'évaluerai ensuite leur succès alimentaire en calculant la quantité de carbone ingérée par chaque individu à l'aide de relations empiriques. La morue polaire étant une espèce centrale de la chaîne alimentaire, tous changements notables dans son écologie risquent d'altérer le reste du réseau trophique arctique. Ainsi, ce projet permettra d'identifier les causes du succès de la morue aux stades larvaires et juvéniles dans un Arctique en transition.

MSc en Ressources renouvelables

Dynamique temporelle de la productivité macroalgale intertidale du Saint Laurent

Les macroalgues sont à la base des écosystèmes rocheux médiolittoraux et créent des habitats favorables à une grande diversité d?organismes marins. Leur abrasion par les glaces dérivantes durant une partie de l?année structure ces communautés benthiques intertidales en enlevant une part de cette biomasse algale. Afin d?améliorer les connaissances sur l?impact et l?étendue de ces perturbations sur les écosystèmes côtiers, la biomasse, la productivité et le temps de résilience de ces macroalgues seront évalués sur plusieurs années. Mon projet prendra place sur la côte nord de l?estuaire maritime du St Laurent et permettra une meilleure compréhension du fonctionnement de ces écosystèmes. Mes objectifs seront, entre autres, d?évaluer la biomasse perdue suite à des évènements d?abrasion par les glaces, d?estimer le temps de recolonisation et la résilience des zones affectées ainsi que de mesurer la croissance de plusieurs espèces de macroalgues pour offrir un nouveau portrait de la dynamique du carbone généré par les milieux rocheux médiolittoraux.

MSc en Océanographie

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

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

MSc en Océanographie

Bioprospection d'un consortium nitrifiant en eau salée et à basse température

Mon projet de maîtrise vise à étudier la biodiversité des communautés microbiennes nitrifiantes du système marin du Saint-Laurent. La nitrification est un processus principalement biologique, permettant la dégradation de l'ammoniaque et des nitrites, dont les acteurs jouent un rôle primordial dans les milieux anthropisés. Outre leur rôle écologique, ils peuvent également trouver des applications dans le traitement des eaux usées pour retirer les polluants azotés. L'objectif des travaux de recherche de ma maitrise est l'exploration du potentiel des communautés nitrifiantes du système marin du Saint-Laurent à répondre efficacement à un enrichissement en azote de leur milieu. Mon projet permettra ainsi d'approfondir les connaissances actuelles des souches halophiles, psychrophiles et nitrifiantes issues du système marin du Saint-Laurent. Les travaux de recherche permettront également de développer notre compréhension du comportement des communautés microbiennes, à travers les changements dans leur composition, face à des concentrations d'azote croissantes lors de l'enrichissement.

PhD en Océanographie

Les glissements sous-marins dans l'estuaire du Saint-Laurent, Québec, Canada.

À l'est du Canada, la zone sismique de Charlevoix-Kamouraska/Bas-Saint-Laurent (CKBSL) a un aléa sismique pratiquement aussi élevé que les zones actives du Pacifique. Afin de pallier aux risques associés à ces séismes de forte magnitude (victimes, stabilité des infrastructures, glissements sous-marins et tsunamis), il est nécessaire d'améliorer la connaissance de l'aléa sismique de la région. Dans ce contexte, l'objectif principal de cette thèse de doctorat est de déterminer la fréquence des couches sédimentaires déposées rapidement tels que les glissements sous-marins et les turbidités recensés dans l'estuaire du Saint-Laurent. L'analyse des propriétés sédimentologiques, magnétiques, géochimiques, minéralogiques de ces couches permettra de dater ces évènements et de déterminer le mécanisme responsable de leur dépôt. Dans le cas où les glissements sous-marins seront directement reliés à l'activité sismique, la combinaison de ces données permettra d'obtenir la période de récurrence des séismes majeurs dans la zone sismique de CKBSL. Par ailleurs, une approche combinée théorique et expérimentale sera mise en place pour définir les probabilités de rupture des pentes les plus critiques sous l'effet des accélérations générées par des séismes de forte magnitude.

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 Biologie

Évaluation de l?impact des eaux usées sur la santé des écosystèmes marins arctiques : utilisation du microbiome de la moule bleue comme biomarqueur

Parmi les nombreux défis auxquels les communautés nordiques ont à faire face, la gestion limitée des eaux usées est une problématique complexe et préoccupante. Elle mène à des rejets dans les écosystèmes côtiers de quantités importantes de coliformes fécaux, de composés pharmaceutiques actifs tels que des antibiotiques et d?autres contaminants chimiques. De plus, ces rejets sont concentrés avec le dégel printanier et des décharges ponctuelles, et les conditions environnementales arctiques accentuent la persistance de ces contaminants dans l'environnement. Ils constituent ainsi une menace pour l?écosystème et la santé humaine dont la portée demeure méconnue. Afin d?en évaluer les conséquences, le microbiome de la moule bleue (Mytilus sp.) sera utilisé comme biomarqueur. En effet, l'état du microbiome témoigne de la santé de l'hôte, et par conséquent de l'écosystème. L?analyse du microbiome permet d?évaluer des perturbations du microbiome par les différents contaminants et de détecter des bactéries d?intérêt spécifique relâchées dans le milieu par ces eaux usées, telles que des bactéries dangereuses pour la santé. Ce biomarqueur sera tiré d?hémolymphe prélevée à l?aide de biopsie liquide et préservé sur des cartes FTA, technologie idéale en milieu éloigné. Cette nouvelle méthode, simple, peu couteuse en termes de matériel et de transport ouvre de nouvelles possibilités, comme l?établissement d?un suivi temporel assuré par la population locale.

MSc en Atmospheric & Oceanic Science

When will we observe a significant trend in the AMOC?

In this project, we aim to understand how well Coupled Model Intercomparison Project phase 6 (CMIP6) simulations represent the natural variability of the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC), and how this estimate can be used to understand whether current observations of the AMOC indicate it is departing from its mean state.<br /> <br /> Since 2004, the RAPID array at 26°N has monitored the strength of the AMOC, forming our longest direct measurement timeseries of this circulation (data is available to 2018). In parallel, the CMIP6 models of the AMOC represent a significant advancement in the accuracy of climate system simulations, and from which we can infer more knowledge about the AMOC and its mean state. <br /> <br /> By comparing standard deviation of different metrics in the simulations to their equivalent observed values, both from RAPID and from AMOC reconstructions, we can ascertain the accuracy of the simulations with respect to AMOC natural variability. Then, by comparing the linear trend in observations to the linear trends in simulations, we can ascertain whether the AMOC at present is significantly departing from its mean state.

MSc en Océanographie

Phytoremédiation des sédiments côtiers contaminés par les herbiers de zostère et de spartine

Il y a peu de connaissance sur la capacité de phytorestauration des sédiments par les végétaux marins comme la spartine et la zostère, surtout dans un contexte de milieux subarctique où la croissance est forte mais limitée dans le temps. Ainsi, la baie de Sept-Îles est choisi comme site expérimental en raison des connaissances acquises, depuis 2013, sur l'état de ce milieu et sur la nature des stress environnementaux d'origine anthropique (dont les métaux lourds), dans le contexte des recherches collaboratives menées avec l'observatoire de veille environnementale de la baie de Sept-Îles (INREST). L'utilisation de zostères et de spartine sera évaluée en laboratoire par la mesure de l'accumulation des métaux dans ces plants (feuilles, racines et rhizomes), sous conditions contrôlées reproduisant un milieu subarctique, en faisant varier les niveaux de contamination dans les sédiments. De plus, les biomarqueurs cellulaires les plus sensibles chez les végétaux à l'exposition aux métaux seront identifiés. Cela est fondamental pour déterminer les concentrations seuils auxquelles les plantes ne peuvent plus maintenir l'homéostasie, et basculer en conditions d'inhibition de la croissance et donc atteindre la limite de la capacité de phytorestauration. En somme, un diagnostique sur l'état de la contamination d'un écosystème côtier sera posé, les stress environnementaux seront identifiés et une méthode d'intervention sera proposée aux communautés maritimes.

MSc en Océanographie

Enregistrement sédimentaire associés à la dynamique de la calotte glacière Penny (île de Baffin, Nunavut, Canada) au cours de l?Holocène

La calotte glaciaire Penny, dans l'île de Baffin, est la principale calotte glaciaire et la plus au sud du Canada, avec 5960 km2. Au cours des dernières décennies, des données instrumentales ont démontré que les glaciers de marée de la calotte glaciaire Penny ont décéléré à un taux de 21 m/an. Cette décélération est probablement liée à l'amincissement du glacier et/ou à l'augmentation fonte induit par le réchauffement climatique. Cependant, il est nécessaire d'obtenir un paléo-enregistrement sédimentaire pour examiner la réponse à long terme aux changements climatiques et océanographiques de ce glacier. Dans ce contexte, ce projet vise à évaluer différents paramètres tels que la minéralogie, la géochimie, les processus physiques et sédimentologiques de deux séquences sédimentaires collectés à proximité du glacier Penny à bord du brise-glace canadien NGCC Amundsen. La chronologie des carottes sera établie par de mesures d'activités de 210Pb, par des datations au 14C et des analyses paléomagnétiques. Les mesures des propriétés physiques (densité, couleur et susceptibilité magnétique), granulométriques, chimiques (spectromètre XRF), et minéralogiques (diffraction des rayons X) permettront de reconstituer les transferts sédimentaires en provenance de la calotte glacière au cours du temps. Dans l'ensemble, cette étude permettra de mieux documenter l'influence des changements climatiques et océanographiques sur la dynamique sédimentaire holocène de la calotte glacière Penny.

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-Laurent Étant 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.

MSc en Sciences géographiques

Dynamique morpho-sédimentaire d?une plage anthropique en milieu estuarien froid : Le cas de l?anse Tibbits<br />

L?érosion des plages sableuses présente un défi significatif pour les municipalités de l?estuaire fluvial du Saint-Laurent, lesquelles possèdent un littoral densément aménagé et peuplé. C?est d?ailleurs le cas de l?anse Tibbits, située sur la rive de la Ville de Lévis, qui a été remblayée au 19e siècle pour recevoir des installations ferroviaires. Cependant, depuis la moitié du 20e siècle, la dégradation par des mécanismes d?érosion de ces structures a exposé un talus peu cohésif à cet aléa et a ultimement mené au développement d?une plage sableuse atypique. Afin d?éviter la perte d?aménagements récréatifs, un enrochement a été mis en place en novembre 2020, et ce, sans évaluer son impact sur le régime hydrosédimentaire de la plage désormais populaire chez les locaux. Afin de mieux comprendre la dynamique morphosédimentaire intra- et inter-annuelle d?un site anthropique en milieu estuarien froid, des levés photogrammétriques saisonniers à haute résolution ont été acquis par drone depuis le printemps 2019 et se poursuivront jusqu?en 2021. Cette analyse sera combinée à une étude historique du secteur à l?aide de photographies aériennes et de cartes. Enfin, ces données permettront 1) d?évaluer les impacts historiques, actuels et futurs des structures anthropiques en relation avec les événements hydrométéorologiques, 2) déterminer l?évolution du bilan sédimentaire et du trait de côte et, 3) définir les mécanismes d?érosion, les facteurs de contrôle ainsi que leurs interactions.

MSc en Sciences géographiques

Amorce postglaciaire de la sédimentation de contourites dans des mers intérieures soumises à un relèvement glacio-isostatique. Les cas de la baie d'Hudson et de la mer Baltique (bassin de Bornholm)

L'étude des climats passés est cruciale afin de mieux prévoir les climats futurs. Les sédiments représentent un excellent indicateur temporel de ces changements en permettant de faire un suivi des modifications temporelles des processus en leur sein (comme la bioturbation), dans leur environnement immédiat (comme la sédimentation hémipélagique) ou dans un environnement relativement lointain (taux d'érosion du continent à proximité). De nombreux processus de sédimentation sont reconnus. Parmi ceux-ci, la sédimentation de contourite représente l'un de processus les moins bien connu. Les contourites sont des structures sédimentaires caractérisées par l'influence notable des courants sur leur formation. Les courants modèlent les fonds marins en laissant des traces érosives et de déposition en formant ces structures sédimentaires particulières. Leur compréhension permettra ainsi de mieux évaluer la puissance de courants d'époques antérieures. Le présent projet de recherche tentera donc d'établir quel est le contexte spatiotemporel permettant l'apparition de contourites dans de tels environnements et donc, indirectement, de l'apparition de ces courants. L'étude se fera sur le bassin de Bornholm de la mer Baltique et la baie d'Hudson. Il est à noter que les bassins choisis représentent d'excellents lieux de recherche compte tenu de leur déglaciation relativement récente et de leur niveau de préservation des marques glaciaires.

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 Géographie

Détermination de la provenance et du devenir du carbonique inorganique dissous dans une plage de sédiment perméable

Les plages de sédiments perméables sont maintenant reconnues comme étant des lieux biogéochimiques très productifs, et pourtant elles sont très peu étudiées dans les régions nordiques. Ces milieux côtiers à l'interface eau-continent subissent de nombreux processus principalement dû aux mélanges entre les eaux douces souterraines et les eaux salées marines qui transportent nutriments et matière organique. Dans cette optique, mon projet s'intéresse au cycle du carbone dans les eaux interstitielles des plages, mais plus particulièrement à la provenance et le devenir du carbone inorganique dissous (DIC). Pour se faire, trois sources possibles seront étudiées, soit l'origine externe, c'est-à-dire le transport passif par les masses d'eau souterraine ou par l'eau de mer, la décarbonatation et la minéralisation de la matière organique. De plus, l'impact de la présence d'un sol forestier enfoui sous le site d'étude (plage de la Martinique, lIe-de-la-Madeleine) sur la production de DIC sera étudié.

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

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

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