RÉSUMÉS DES PRÉSENTATIONS ORALES / CONFERENCE ABSTRACTS
←
→
Transcription du contenu de la page
Si votre navigateur ne rend pas la page correctement, lisez s'il vous plaît le contenu de la page ci-dessous
RÉSUMÉS DES PRÉSENTATIONS ORALES / CONFERENCE ABSTRACTS
Par ordre alphabétique (exception de mise à jour†) – Gras = conférencier(ère)s – Souligné = admissibles aux prix du concours
Alphabetic order (update exception†) – Bold = speakers – Underlined = eligible for competition prizes
Marcel Babin (U. Laval), A. Randelhoff, L. Lacour, C. Penkerc'h, C. Marec, F. D'Ortenzio
Phénologie du phytoplancton arctique : Lumière sur la pénombre
Je présenterai les résultats de deux années d'observations réalisées à l'aide de flotteurs BioArgo en baie de Baffin pour mieux
comprendre la phénologie du phytoplancton. Je m'attarderai plus particulièrement sur le démarrage de la croissance nette du
phytoplancton en hiver, puis sur sa cessation à l'automne. J'évoquerai les possibles mécanismes physiques et biologiques qui
contrôlent cette phénologie. Ce jeu de données unique révèle entre autres la capacité insoupçonnée du phytoplancton à croître
à de très faibles éclairements.
Gwenaëlle Gremion† (UQAR-ISMER), L.-P. Nadeau, I. R. Schloss, P. Archambault, D. Dumont
How can we efficiently represent the detritus box in NPZD models?
Theories of marine protected areas (MPAs) design and MPAs network persistence are well studied for the cases of well-mixed
dispersal when it is spatially and temporally uniform within and/or between individual MPAs. However, dispersal displays more
complex spatio-temporal patterns that require more realistic scenarios. In this study, we investigate how the spatial resolution
of larval recruitment within individual MPAs affects overall MPAs network persistence. To do so, we derived the necessary
conditions for MPAs network persistence and develop an explicit relationship that links nested population’ contribution to the
within and between MPAs metapopulations dynamics. Moreover, we applied our framework to hypothetical species with
different dispersal traits (spawning time and larval duration) and simulated biophysical connectivity along the northeast Pacific
coastal system where we varied MPAs network configuration. In the light of our findings, we suggest that many close small
MPAs can benefit persistence compare to few large MPAs and should be the rule when planning MPAs in areas with highly
varying oceanic features.
Jérémy Beaudry (UQAR-ISMER), D. Dumont, P. Nicot, E. Dumas-Lefebvre, J.C. Gauthier-Marquis
Vers un modèle numérique couplé océan-vagues-glace dans l'estuaire et le golfe du Saint-Laurent
La caractérisation du climat de glace et de vagues dans l'estuaire et le golfe du Saint-Laurent est un enjeu important en ce qui
a trait notamment au transport maritime, à l'analyse des risques côtiers liés à l'érosion et la submersion ainsi qu'à la prévision
climatique à long terme, particulièrement dans un contexte de réduction du couvert de glace. De nombreux efforts réalisés
dans la dernière décennie tant sur le plan observationnel que théorique ont permis d'améliorer grandement notre
compréhension des interactions entre les vagues et la banquise. Toutefois à l'heure actuelle, il n'existe pas de modèle
numérique capable de représenter conjointement ces processus et ainsi caractériser les actions/rétroactions qui existent entre
l'océan et la glace de mer. La présentation expose les résultats issus des observations réalisées dans les dernières années à
l'observatoire du Pic Champlain au Parc National du Bic ainsi que les recherches en cours pour établir un cadre pour la
modélisation numérique des interactions vagues-glace.
Sara Bolduc (U. Laval), J.-S. Moore, M. Lemire, J.-E. Tremblay, C. Fletcher
Contribution de la diète de l’omble chevalier à la qualité de sa chair et ses liens avec l’importance culturelle et
alimentaire des Inuits du Nunavik
L’omble chevalier est une ressource alimentaire locale importante pour les Inuits du Nunavik. En plus d’apporter des bienfaits
sur la santé, les pratiques reliées favorisent la cohésion sociale. Cependant, des changements dans le goût et la couleur du
poisson sont présentement observés. Ces propriétés sont dues à l’accumulation d’acides gras et de pigments par la diète. Ce
projet vise à comprendre comment la diète de l’omble chevalier influence les caractéristiques de sa chair, soit la teneur totaleen gras, les omégas-3, la couleur et les pigments caroténoïdes. La diète sera déterminée par la signature isotopique de la
chair et par metabarcoding de l’ADN des proies du contenu stomacal. Un groupe de discussion permettra aussi de connaître
l’importance culturelle et alimentaire du poisson chez les Nunaviammiut. La synergie des savoirs locaux et scientifiques
permettra d’expliquer les changements dans la qualité de l’omble chevalier, dans le respect de la culture inuite.
Kasey Cameron-Bergeron (U. Laval), J.-É. Tremblay, G. Massé. J. Lavaud
Qualités nutritives des microalgues marines au Nunavik
Dans l’environnement arctique, les microalgues sont la principale source de production primaire et les seuls
organismes capables de synthétiser plusieurs composés essentiels, tels que les acides gras oméga-3 et les
pigments caroténoïdes. Ceux-ci sont indispensables à la santé de la chaîne alimentaire marine, mais aussi pour
les populations Inuit qui se nourrissent de ces ressources. Faisant partie du projet BriGHT, le but de ce projet est
d’évaluer l’influence des gradients spatiaux dans les paramètres physico-chimiques de l’eau sur la composition et
les qualités nutritives des microalgues marines au Nunavik. Un fort gradient spatial de paramètres physico-
chimiques est présent dans les régions côtières du Nunavik. Ceux-ci, plus particulièrement la température et le
pH, semblent avoir une influence sur les qualités nutritives des microalgues; il est probable que des altérations
dans la matière organique particulaire soient à prévoir suivant les changements rapides des conditions arctiques.
Charlotte Carrier-Belleau (U. Laval), D. Drolet, C.W. McKindsey, P. Archambault
Répercussions de l’intensification et de la superposition de stresseurs anthropiques sur les écosystèmes
aquatiques et les services écosystémiques du Saint-Laurent
Les régions côtières du fleuve Saint-Laurent sont le siège de nombreuses activités anthropiques. L’intensification et la
superposition spatio-temporelle des stresseurs découlant de ces activités peuvent entraîner des altérations importantes quant
à la structure des écosystèmes et les fonctions qui en découlent. Un des objectifs de ce projet cherche à déterminer les
scénarios d’interaction entre plusieurs stresseurs environnementaux et leurs effets sur des assemblages benthiques. À l’aide
d’expériences de manipulations, nous avons pu démontrer un effet combiné des stresseurs (augmentation de température,
apport en nutriments, variation de salinité) sur la survie, l’énergie des tissus et la minéralisation des coquilles de bivalves,
créant ainsi des scénarios difficiles à interpréter. Ce projet nous permettra cependant de mieux prévoir les conséquences de
multiples stresseurs et de générer des informations susceptibles d’améliorer la gestion systématique des ressources du Saint-
Laurent.
Stéphanie Cimon (UQAC), M. Cusson
Interaction entre les perturbations et les stress multiples : approches utilisant les macrophytes côtiers
Les écosystèmes côtiers sont sujets à de nombreux stress simultanés qui agissent sur la stabilité et le fonctionnement des
écosystèmes. Mon doctorat évalue les effets des stress multiples et leurs interactions sur les communautés macrobenthiques
littorales en ciblant le rôle des macrophytes structurants sur la résistance et la résilience de ces communautés lorsque des
stress affectant les contrôles descendant et/ou ascendant sont présents par la mise en place d’expériences in situ. Les résultats
de ma thèse montrent que les espèces structurantes en présence de stress multiples jouent un rôle primordial pour les
communautés des habitats côtiers et confirment leurs rôles structurant et protecteur sur les différentes composantes de la
biodiversité. Mes résultats mettent aussi en évidence que les effets et les interactions des stress ne peuvent pas être prédits
et qu’ils agiront différemment sur les indices liés à la biodiversité des communautés, leurs structures et leurs fonctions.
Jean Clary (UQAR-ISMER), C. Chavanne, L.-P. Nadeau
Estimation des transferts spectraux d’énergie cinétique dans l'estuaire du Saint-Laurent à l'aide de radars
hautes-fréquences
Les transferts spectraux d’énergie cinétique dans l’océan sont quantifiés avec les courants géostrophiques obtenus par les
observations satellitaires du niveau de la mer, dont la résolution est d’environ 100 km. Or, la transition entre la cascade inverse
d'énergie vers les grandes échelles et la cascade directe vers les petites échelles se situe en dessous de 100 km. L'échelle de
transition pourrait être quantifiée en principe avec des observations de courants de surface par radars hautes fréquences. Une
étude de faisabilité dans l’estuaire maritime du St-Laurent a donc été menée en utilisant les mesures de quatre radars
synthétiques à partir des résultats d’une simulation numérique d’un modèle quasi-géostrophique. L’échelle de transition est
correctement estimée lorsque le niveau de bruit est inférieur à 30% du signal radar et lorsque plus de 70% de la zone d’étude
est observée. Puis, la question de la durée d’intégration et de la couverture temporelle est abordée pour dégager un
comportement statistiquement viable. Enfin, nous cherchons à atténuer les effets des mauvaises estimations de direction
d'arrivée du signal radar qui peuvent fausser la reconstruction du courant et donc fausser l'estimation des transferts spectraux
d’énergie cinétique.
page 2Amélie Évrard (UQAR-ISMER), H. Xie, M. Gosselin, S. Bélanger, U. Neumeier, V. Galindo
Distribution spatio-temporelle des sources d’eau douce sur la côte est de la baie James
Les rivières et la fonte de la glace de mer amènent une grande quantité d’eau douce sur la côte est de la baie James. Les
dynamiques des cycles hydrologiques et biogéochimiques sont affectées par les changements anthropiques comme la
construction de barrages. Il est essentiel de comprendre le système afin de mieux prévoir son évolution. Ainsi, nous avons
déterminé la répartition spatio-temporelle de certaines masses d’eau à l’aide de traceurs conservateurs : salinité, composition
isotopique de l’eau (δ18O) et matière organique dissoute chromophorique (CDOM). Une relation linéaire a été observé entre
la δ18O et la salinité confirmant que les rivières y étaient la source d’eau douce dominante. De plus, la relation entre la CDOM
et la salinité a démontré que les caractéristiques CDOM étaient différentes entre La Grande rivière et les autres rivières. Cette
relation a été utilisé dans un système d’équations de bilan de masses pour déterminer la contribution des différentes sources
d’eau.
Natalya Gomez (U. McGill)
Ice sheets, sea level change and glacial isostatic adjustment
Sea-level rise is projected to displace communities around the world in the coming centuries, and the melting of the polar ice
sheets in Greenland and Antarctica is expected to be a dominant contributor to changing water levels and the largest source
of uncertainty in future projections. In this talk, I will discuss the stability and evolution of the polar ice sheets in a changing
climate, and the physics that determine where and by how much sea levels change when they melt. I will present recent
research on improving projections of the response of present-day ice reservoirs and associated sea level changes to future
climate warming, and the implications for coastal communities and environments globally. I will also discuss the interactions
between ice sheets and the oceans in the past over glacial-interglacial cycles, and the ongoing glacial isostatic adjustment
(GIA) of the solid Earth from the last ice age that dominates modern sea level changes in previously glaciated regions such as
the Hudson Bay in Northern Canada. I will highlight the importance of understanding the past evolution of ice sheets and sea
level change in order to interpret records of modern change and improve future projections.
Thomas Grevesse (U. Concordia), D. Walsh
Expanding the diversity of microbial groups and metabolic pathways associated with terrestrial organic matter
transformation in the Arctic Ocean
The fraction of organic matter from terrestrial (tDOM) origin is considerably larger in the Arctic ocean than other oceans. With
thawing permafrost and increased precipitation imparted by climate change, increase in river discharge to the Arctic Ocean is
predicted, raising the amount of tDOM transported to the Arctic Ocean. The fate of this newly added tDOM is of major
importance for the future of carbon cycling in the Arctic ocean. In this study, we aim to deepen our understanding of the
metabolic diversity of microbial communities in the Arctic Ocean, with a particular focus on the transformation of organic
compounds of potential terrestrial origin using metagenomics and metatranscriptomics. Using degradation of aromatic
compound as a proxy for tDOM degradation, our results indicate that the microbial transformation of aromatic compounds is
strongly stratified throughout the water column, hinting at a more complex dynamic of aromatic compound degradation than
previously suggested.
Sébastien Guérin (U. Laval), L. Raguenes, M. Babin, J. Lavaud
Mise en évidence du potentiel des diatomées polaires pour la bioproduction de molécules à valeur ajoutée
La fucoxanthine est un pigment caroténoïde produit par les diatomées qui en raison de ses propriétés bioactives présente un
grand intérêt dans divers domaines (cosmétique, pharmacologie, etc.). L'intérêt de l'utilisation des diatomées polaires réside
dans leur adaptation aux basses températures et aux faibles intensités lumineuses. Ces caractéristiques pourraient satisfaire
aux contraintes imposées par la production de biomasse algale à forte valeur ajoutée pendant l’hiver dans les régions
tempérées ou le reste de l’année dans les régions nordiques. Cette étude vise à explorer le potentiel de la diatomée polaire
Fragilariopsis cylindrus en manipulant ses climat lumineux et température de croissance. En particulier, l’utilisation de lumière
bleue (455 nm) et une température de 7°C permettent de diviser par deux la consommation électrique et de doubler la
production de fucoxanthine. Ces résultats suggèrent que F. cylindrus est un candidat pertinent pour la production de
fucoxanthine.
Sara Hardardottir (U. Laval), S. Ribeiro, C. Lovejoy
The use of ancient DNA from sea ice microalgae in paleoclimate reconstruction (ICEPRINT)
One of the most striking changes in the Arctic is the decline in arctic sea ice extent. However, paleoclimatological
reconstructions are needed to put the present era into context and finding proxies for sea ice is a major challenge. Diverse and
highly specialized protists live in sea ice and microfossils and biomarkers for diatoms and dinoflagellates have been proposed
as proxies, but these tend to be non-specific or unstable. Since only a fraction of sea ice microalgae leaves a microfossil imprint
in marine sediments, many species go undetected, but fossil DNA is a promising approach. Our aim is to explore, develop and
page 3test new sea ice proxies based on DNA in sediments by 1) investigating the transport and fate of microalgae from the ice to the
seafloor and their eventual incorporation into marine sediment records 2) identify sea ice taxa with proxy potential and establish
reliable gene markers for species-specific detection in marine sediment cores.
Ladd Johnson (U. Laval), K. MacGregor, F. Ferrario, I. Garrido, P. Brüning, G. Fernandez
Colonisation de récifs artificiels par des laminaires : patrons et possibilités
Les forêts de laminaires créent un habitat pour les poissons et les invertébrés et augmentent la productivité localement et
également dans les aires éloignées. L'utilisation de récifs artificiels (l'installation de substrats durs dans des habitats sableux)
a souvent pour objectif de créer des forêts de laminaires en guise de compensation environnementale. En 2014, un récif
artificiel a été créé dans la baie des Sept Îles. Cela a été un franc succès, une population florissante de Saccharina longicrusis
ayant été documentée lors des inventaires en 2016 et en 2018. Cependant, en 2018 il y avait de la colonisation d’une autre
laminaire moins productive (Agarum cribosum) ainsi qu'une plus grande population d'oursins. De plus, il y a des patrons très
intéressants de colonisation sur les blocs, et une meilleure connaissance de ces patrons sera essentielle pour mieux
comprendre les processus qui contrôlent le succès et la durabilité des interventions impliquant des récifs artificiels.
Juan Li (U. Laval), A. Matsuoka, M. Babin
Performance of algorithms for retrieving chlorophyll a concentration of the Arctic Ocean: impact on primary
production estimate
With an increase in light availability resulting from a recent decrease in sea ice area and thickness of the Arctic Ocean (AO)
and coupled with nutrient availability, several studies using ocean color remote sensing have shown that primary production
(PP) of the AO is increasing. While chlorophyll a (chl a) concentration is a key variable for estimating PP, the performance of
chl a algorithms for the Arctic Ocean has not thoroughly been evaluated particularly in and around river-influenced coastal
waters. Optical properties of those types of waters are highly dominated by light absorption of the colored fraction of dissolved
organic matter (CDOM), which biases retrievals of chl a concentration and may thus significantly influence PP estimates.
Thanks to recent international efforts, a large number of high-quality optical data have accumulated in this harsh environment.
By building a large in situ bio-optical database at the Pan-Arctic scale, we evaluated the performance of existing operational
ocean color algorithms (i.e. OC4v6 (SeaWiFS), OC3Mv6 (MODIS), OC3V (VIIRS), two local Arctic algorithms OC4L and OC4P,
GSM01). It was found that while GSM01 outperformed other algorithms, it still had mean absolute percentage errors of 155 %
when compared to in situ measurements. Our results further showed that estimates of PP using an input of GSM01-derived chl
a retrievals tended to be lower than those using empirical ocean color algorithms, especially with chlorophyll a concentration
less than 0.1 and greater than 0.6.
Zhe Lu (UQAR-ISMER)
Industrial Antioxidants and UV Absorbents in the Aquatic Environment
Many current-use chemical products enter our environment. Some of these chemicals are produced and consumed with high
volumes globally, may be persistent in the environment and pose risks to ecosystems and humans. Thus, the environmental
levels and risks of anthropogenic chemicals are of significant scientific and public concern. Industrial antioxidants and UV
absorbents are contaminants of emerging concern. They are widely used in many industrial and commercial products such as
plastics, rubbers, fuels, lubricants, and personal care products. Knowing the sources, fate processes and toxicities of these
contaminants in the environment is crucial for establishing effective chemical management systems and protecting the health
of ecosystems and humans. Using recent insights from field and laboratory experiments, this presentation will include
information regarding the emissions, fate and adverse effects of industrial antioxidants and UV absorbents in the Great Lakes,
St. Lawrence Region, and the Arctic.
Océane Reignier (UQAR-ISMER), L. Saint-Amand, D. Béland, M. Gosselin, M. Starr, K. Lemarchand
Effets des apports anthropiques en azote sur les communautés bactériennes du Saint-Laurent en conditions
contrôlées (mésocosmes)
La climatologie des 50 dernières années démontre une augmentation croissante de la concentration en nutriments azotés
(nitrates, urée) dans les eaux en amont de l'estuaire maritime du Saint-Laurent (ESL). Ceci peut être lié à l'intensification des
activités anthropiques à l'échelle du bassin versant du Saint-Laurent comme l'agriculture et l'urbanisation. Cette recherche,
réalisée dans le cadre du programme de recherche SECO.net, vise à caractériser les effets potentiels de ces nouveaux apports
azotés sur les communautés bactériennes indigènes de l'ESL. Des expériences de contamination en milieux contrôlés en
mésocosmes ont été effectuées à l'été 2018 afin de démontrer l'effet d'apports en nitrates et/ou en urée sur la structure et le
métabolisme de la communauté bactérienne indigène de l'ESL. Les résultats obtenus permettront de mettre en évidence les
effets de tels apports sur la productivité de l'ESL et sur le développement potentiel de zones hypoxiques dans l'ESL.
page 4Michel T. Tamtare (UQAR-ISMER), D. Dumont, C. Chavanne
The Stokes drift in ocean surface drift prediction
Ocean surface drift forecasts are essential for numerous applications, such as search and rescue and oil spill response
operations etc. The standard drift model used in operational systems considers near-surface currents provided by the circulation
model and a wind correction term which accounts for many processes including windage, unresolved ocean current vertical
shear, and Stokes drift. However, the latter two processes are not necessarily linearly related to the local wind velocity. We
propose three other drift models that attempt to account for these two processes. We assess the performance of these drift
models using observations from drifting buoys deployed in the Estuary and Gulf of St. Lawrence. The performance of models
is evaluated based on a number of error metrics. Results show that extrapolating the top-layer ocean model currents to the
surface assuming Ekman dynamics for the ageostrophic currents, and adding the Stokes drift, leads to the best drift forecast
skills.
page 5RÉSUMÉS DES AFFICHES / POSTER ABSTRACTS
Par ordre alphabétique – Gras = conférencier(ère)s – Souligné = admissibles aux prix du concours
Alphabetic order – Bold = speakers – Underlined: eligible for competition prizes
1 Alikacem, Yasmine (U. Laval), S. Lambert-Girard, D. Boudreau, S. Thibault, M. Babin
On the design of an optical sensor to measure nitrate in sea ice
This research project aims at developing an optical sensor for measuring in situ sea-ice nitrate concentration at small
space and time scales, to better understand how the flux of nutrients from the upper ocean to sea ice and their transport
within sea ice are controlled by the physical properties of the two media. Two new technological approaches are being
assessed for measuring nitrate concentration in sea ice while perturbing the environment as little as possible:
transmission dip fiber probe and surface-enhanced Raman spectroscopy. A transmission fiber dip probe consists of
an excitation and a collection fibers which transmit light through an open cavity to interact with the medium in order to
measure the absorption spectrum. Surface-Enhanced Raman Spectroscopy is a promising new approach to amplify
weak Raman signals by the use of nanoparticles assembled together to form a plasmonic surface, which generates a
highly localized and intense electric field when excited by a laser. The selected new nitrate sensor is intended to be
integrated onto a Sea Ice Endoscopic (SIE) platform, a non-destructive multimodal probe.
2 Barría, Aura (UQAR), T. Tai, E. Guscelli, W.W.L. Cheung, P. Calosi
Integrating local adaptation and ontogenic shifts to improve projections for the distribution of the Northern
shrimp Pandalus borealis along the Atlantic coast of Canada
Predicting species’ biogeographical shifts under rapid environmental changes is especially relevant for those taxa with
key ecological roles and which support important fisheries, such as the Northern shrimp Pandalus borealis.
Populations of P. borealis living along the North Atlantic coast are genetically structured (thus possibly locally adapted),
and show differences in metabolic rates and survival when exposed to combinations of ocean warming, acidification
and hypoxia, along the ontogeny and we suspect in adults between populations. However, this information has not
been yet comprehensively used to project the future distribution for this species. Consequently, we will parameterize
the Ecophysiology routine of the Dynamic Bioclimatic Envelope Model (DBEM), with available information on shrimps’
physiology and evolutionary biology, aiming at improving projections for future spatial and temporal changes in
abundance and distribution of P. borealis in Eastern Canada.
3 Beaudreau, Nicholas (UQAR), K. Howland, C. Mckindsey, P. Calosi
Contraster la tolérance de deux congénères sympatriques à de multiples stresseurs : la métabolomique
des myes commune (tempérée) et tronquée (arctique)
Les stresseurs abiotiques croissent en nombre et en sévérité sous l’effet des activités humaines, tandis que les
interactions entre eux se multiplient. Agissant de concert, l’augmentation des températures moyennes et subites se
paire à la baisse de salinité et menacent les milieux côtiers et estuariens. Parmi les plus concernées, les myes
(Myidae) seraient particulièrement sensibles aux pressions anthropiques et se démarquent par leur valeur
(commerciale, patrimoniale, et écosystémique). Afin de quantifier leurs sensibilités spécifiques, soumises à l’action de
température élevée et de faible salinité, nous exploiterons les approches omics. Nous relèverons les profils
métabolomiques globaux chez Mya arenaria (tempéré) et M. truncata (arctique) exposées aux stresseurs thermiques
(2, 8, 14, 20, 26, 32 ℃) et osmotique (sal. 20, 26, 32). Ces stresseurs pourraient interagir sur des modules du
métabolome similaires. Un métabolisme compromis influencerait la répartition future de ces espèces.
4 Blot, Christel (UQAC), M. Cusson, P. Bernatchez
Caractérisation, valeurs et variabilité des écosystèmes marins du Saint-Laurent
La détérioration des écosystèmes côtiers réduit les services écosystémiques qu'ils fournissent et qui soutiennent le
fonctionnement global de la zone côtière. Mon projet vise à (i) caractériser la structure des herbiers marins et des
milieux sédimentaires à diverses échelles spatiales, (ii) identifier les effets de l’ancienneté de ces écosystèmes sur la
structure des communautés d’invertébrés qu’ils supportent, et (iii) évaluer l’efficacité des restaurations d’herbiers. Pour
cela, un échantillonnage des invertébrés benthiques et de l’environnement associé a été réalisé sur des habitats
sédimentaires et d’herbiers marins, naturels ou restaurés, à travers plusieurs emplacements et à différentes échelles
spatiales dans le Saint-Laurent marin. Je m’attends, entre autres, à ce que les herbiers marins aient des valeurs en
diversité, abondance et matière carbonique plus élevées que les sédiments nus. En revanche, les milieux
sédimentaires abriteront une faune endo-benthique avec une plus forte biomasse.
page 65 Cano Montejo, Maria Alejandra (UQAR-ISMER), D. Dumont, D. Lavoie
Modélisation de l'impact d'apports accrus de matière organique sur la désoxygénation des eaux
profondes de l'estuaire du Saint Laurent
À l’aide d’un modèle 1D d’une colonne d’eau couplé à un modèle biogéochimique intégrant les principales réactions
impliquant l’oxygène, ce projet vise à comprendre et évaluer le rôle des processus biogéochimiques locaux et à
déterminer si l’augmentation du flux de matière organique provenant des tributaires explique la désoxygénation
observée dans l'EMSL.
6 Chartrand, Xavier (UQAR-ISMER), L.-P. Nadeau
Étude de la variabilité intrinsèque d'un modèle atmosphérique d'oscillation quasi-biennale des vents
équatoriaux
L'oscillation quasi-biennale (QBO) est une inversion périodique de la direction des vents équatoriaux stratosphériques
tous les 28 mois. Elle résulte de l'interaction entre les ondes et le courant moyen en milieu stratifié. Or, en 2015-2016,
une intrigante anomalie a été observée dans ce cycle. Les études les plus récentes suggèrent que ce soit le résultat
de perturbations extra-tropicales, sans toutefois expliquer les mécanismes de réponse de la QBO. Notre étude
consiste à développer une configuration numérique réaliste pour étudier la variabilité intrinsèque de la QBO. Jusqu'à
présent, nous avons développé un modèle bidimensionnel Boussineq aux échelles atmosphériques avec une viscosité
turbulente respectant la théorie de Kolmogorov. Les prochaines améliorations consistent à inclure une troisième
dimension et l'effet Coriolis pour comprendre son influence sur le diagramme de bifurcation du système, ainsi que son
rôle dans la réponse de la QBO aux perturbations extra-tropicales.
8 Deschepper, Inge (U. Laval), D. Lavoie, T. Papakyriakou, P. Myers, F. Maps
Biogeochemical modelling of the Hudson Bay
The Hudson Bay Complex (HBC) is a subarctic system that experiences high levels of freshwater input, with over 65
rivers discharging into the bay and experiencing seasonal ice formation and melt, with high interannual variability of
environmental conditions. Understanding the amount of primary production that occurs within the sympagic (ice
associated) and pelagic (oceanic) ecosystems is key to understanding the base of the food web of the system and
how river runoff will impact higher trophic levels. But it is particularly challenging to collect data due the difficulty of
access to study sites for year-round observations. Numerical models can help to close these data gaps and provide a
method to assess the Arctic and HBC. The BioGeoChemical Ice Incorporated Model (BiGCIIM) representing the
carbon and nitrogen cycles within the pelagic and sympagic ecosystems has been coupled to the Arctic Northern
Hemisphere Atlantic (ANHA4) configuration of the ocean circulation model NEMO v3.6 and the sea-ice model LIM2.
The model will be used to simulate how the HBC primary production sources interact and the fate of the pelagic and
sympagic primary producers and to quantify the relative contributions to the nutrient supply of the blooms.
9 Dreujou, Elliot (UQAR-ISMER), C. Carrier-Belleau, F. Ferrario, P. Archambault
From Benthic Community to Multiple Drivers: An Integrated Multi-Approach Study of the baie des Sept
Îles
The Baie des Sept Îles, part of the provincial program “Plan Nord”, hosts one of the largest deep-water ports in North
America. Many human activities (e.g. fisheries, ore transformation) occur in the bay, which can affect natural
ecosystems and potentially modify services they provide. As coastal ecosystems rank among the most vulnerable
ecosystems, benthic communities are an ideal marker of ecosystem status.
Here, we aim at integrating information on both benthic communities and potential drivers of impacts to monitor the
ecosystem status and to identify management actions. We present the results of a multi-approach study that a)
characterized different ecological components in the bay, b) assessed the overall environmental status and c) detected
effects of multiple drivers on benthic species. With this study, we provide an integrative framework to monitor the status
of coastal benthic ecosystems and pave the way to inform managers on actionable policies in industrial harbour areas.
10 Dumais, Philippe-Olivier (U. Laval), C. Grant, L. De Montety, L. Treau de Coeli, B. Bluhm, P.
Archambault
Modelling Benthic Communities in the Kitikmeot Sea Region, Canadian Archipelago
In the Arctic, sea ice loss is transforming primary production periodicity in some areas, raising concerns over impacts
on benthic communities. Benthic invertebrates play important roles in nutrient cycling and are indicators of changes.
This project aims to develop spatial models of communities based on environmental drivers. Results from collected
samples propose that diversity is higher in that area compared to Beaufort and Baffin Seas. Hypotheses are that (1)
Kitikmeot region is an ecotone between Beaufort and Baffin Sea, (2) community composition follows a West-East
page 7gradient and (3) Pacific water influence can explain that. Infauna and epifauna samples and environmental data were
collected for 12 years. Hence HMSC is performed to evaluate how communities react to environmental variations.
Then, HMSC results and satellite imagery of environmental drivers are combined to develop spatial models. Such
models can be useful for marine spatial planning.
11 Dumas-Lefebvre, Elie (UQAR-ISMER), D. Dumont
Observations aériennes d'événements de fragmentation de banquise
La zone marginale (MIZ), définie comme la partie du couvert de glace de mer influencée par les vagues, semble jouer
un rôle de plus en plus important dans l'évolution du climat polaire. Lorsque les vagues y rencontrent de la glace,
celle-ci se fragmente en plusieurs morceaux. Afin de mieux comprendre ce processus difficile à observer
naturellement, nous avons effectué deux expériences où un drone a été utilisé pour enregistrer des événements de
fragmentation induits par les vagues d'un navire. Les images à haute résolution obtenues permettent une étude
approfondie de l'évolution temporelle et spatiale de la fragmentation. Deux constats en ressortent. L'étendue de la
zone fracturée semble très sensible à la température de la banquise et la taille des floes résultants n'est pas dictée
par la longueur d'onde des vagues. Ces données aident ainsi à mieux comprendre la nature des mécanismes à
l'origine de la fragmentation et, donc, à améliorer les prévisions des modèles numériques.
12 Dussol, Abïgaëlle (UQAR-ISMER), C. Chavanne, L.-P. Nadeau
Caractérisation des contributions des processus océaniques "balancés" et "non-balancés" sur l'élévation
de la surface de la mer
Le satellite SWOT (Surface Water Ocean Topography), dont le lancement est prévu en 2021, devrait fournir des
observations de la SSH (Sea Surface Height – Hauteur de la Surface de la Mer) à haute résolution (~10 km) et
permettre de diagnostiquer les vitesses verticales quasi-géostrophiques (QG) jusqu’aux sub-méso échelles plus
grandes. Or, les observations de la SSH seront contaminées par des signaux d’ondes internes dont les échelles sont
semblables à celles des processus QG à méso et sub-méso échelles. Ainsi, ce projet de recherche vise à caractériser
la contribution des processus à méso-échelles et des ondes internes aux variations spatio-temporelles de la SSH. En
attendant la disponibilité des données de SWOT, les données de radars hautes-fréquences et de modèles numériques
de la circulation océanique dans l’estuaire du Saint-Laurent seront utilisées.
13 Fabris, Anne-Sophie (UQAR-ISMER), P. Larouche, J.-C. Montero-Serrano
Caractérisation de la taille et composition de la matière en suspension dans l'estuaire du Saint-Laurent
La dynamique de la matière particulaire en suspension (MPS) dans l’estuaire du Saint-Laurent est fortement
influencée par les vents, les marées, le ruissellement et la glace présente en hiver. La distribution de la taille des
particules est un facteur important de la MPS puisqu’elle peut affecter les taux de chute, la remise en suspension des
particules et la distribution des polluants. Ainsi, le but de cette étude est de mieux caractériser (1) la distribution
spatiale et verticale de la taille des particules et (2) la composition des particules détritiques en suspension dans
l’estuaire du Saint-Laurent en conditions estivales et hivernales. La taille des particules a été mesurée à l’aide d’un
diffractomètre laser LISST-100X à l’été 2010 et à l’hiver 2019. La diffraction des rayons X et l’analyse par spectrométrie
de fluorescence des rayons X ont été utilisées pour la caractérisation de la composition minéralogique et chimique
des particules à partir desquelles les sources détritiques ont été déterminées.
14 Figueroa Mendez, S. Andrea (UQAR-ISMER), J. Foulon, M. Gosselin, K. Lemarchand
Diversité des consortia nitrifiants du système marin du Saint-Laurent : une source de nouveaux produits
industriels
La nitrification, processus principalement biologique, permet la dégradation de l’ammoniaque et des nitrites. D’une
part, les microorganismes impliqués sont moins connus dans les milieux salés et froids, comme l'estuaire maritime du
Saint-Laurent (EMSL), qu’en eaux douces tempérées. D’autre part, plusieurs procédés industriels reposent sur la
nitrification des composés azotés en milieu salé et froid tels que l’assainissement des eaux usées aquicoles.
Cependant, la plupart des consortia nitrifiants disponibles commercialement ne présentent qu'une faible efficacité
dans ces conditions. Grâce aux avancées scientifiques au niveau de la génomique et de l’enrichissement sélectif, la
diversité de l’EMSL devient une source intéressante de nouvelles souches microbiennes. Les objectifs de ce projet
sont 1) d'explorer la biodiversité de consortia nitrifiants issus de l'EMSL à partir de zones présentant des degrés
d'anthropisation différents, et 2) d'explorer leur potentiel industriel.
page 815 Forget, Marie-Hélène (U. Laval), M. Babin, M. Béguin, T. Bossé-Demers, G. Chaillou, R. Couture, E.
Devred, D. Doxaran, J. Ferland, M. Froidevaux, C. Guilmette, A. Hilborn, B. Juhls, V. Lefouest, E.
Leymarie, M. Lizotte, A. Matsuoka, J. Maury, L. Oziel, J. Sansoulet, L. Tisserand
Permafrost thaw: is the released carbon trapped in the coastal waters?
Thawing of permafrost in the Mackenzie Delta region of northern Canada, coupled with an increase in river discharge,
prompts the release of particulate and dissolved organic matter from the largest Arctic drainage basin in North America
into the Arctic Ocean. While the rate of this ongoing process is accelerating, the fate of the newly-mobilized organic
matter as it transits from the watershed through the delta and into the marine system remains poorly understood. We
conducted intensive field expeditions from April to September 2019, from a range of ice cover to open water and back.
The sampling was conducted in close partnership with members from Aklavik, Inuvik and Tuktoyaktuk, using several
platforms : helicopters, snowmobiles and small boats. Water colum and sediments were sampled to determine the
composition and sources of particulate and dissolved organic matter, and the biogeochemical cycling. The gathered
data will serve as a new basis for the ground truthing of remotely sensed images in a changing arctic environment.
Finally, the tuned satellite data will be incorporated into numerical models, providing better predictions of the impacts
of permafrost thaw on local biogeochemical cycling and ultimately on sea-air fluxes of carbon dioxide and global
climate.
16 Foulon, Julie (UQAR-ISMER), J.M. Girard, A. Badri, M. Gosselin, K. Lemarchand
Bioprospection de bactéries à fort potentiel d’interférence microbienne dans le système marin du Saint-
Laurent
De nombreuses bactéries pélagiques et benthiques marines produisent naturellement des métabolites secondaires
dotés de propriétés antibactériennes leur permettant d’accroître leur compétitivité dans le milieu. Les conditions de
température, de salinité et la forte compétition interspécifique pour les nutriments font du système marin du Saint-
Laurent un écosystème idéal pour découvrir de nouveaux microorganismes à fort potentiel d’interférence microbienne.
Les bactéries du genre Bacillus sont connues pour produire plus de 200 agents antimicrobiens différents et certaines,
isolées d’organismes marins ou de sédiments, ont montré des activités antagonistes contre divers pathogènes
d'intérêt sanitaire. Une première campagne d’échantillonnage de sédiments intertidaux dans l'estuaire maritime du
Saint-Laurent, effectuée à l'été 2019, a permis d’isoler près de 70 bactéries du genre Bacillus combinant une grande
diversité d’espèce dont les capacités d’interférence seront évaluées ultérieurement.
17 Freyria, Nastasia (U. Laval), C. Lovejoy
Transcriptomic analyses and functional annotation of an Arctic marine microalgae, Plocamiomonas
psychrophila (pelagophyte CCMP 2097) exposed to rapid salinity changes
Microalgae are unicellular eukaryotes that are ubiquitous in the global ocean and have a central role in photosynthesis,
carbon cycling and marine biogeochemical cycles. Research on microalgae salinity tolerance has mostly been through
the optics of biofuel production, with most studies finding little taxonomic consistency among halotolerant strains and
few studies have directly addressed mechanisms for salinity tolerance. Because of melting and freezing of ice,
microalgae in the Arctic are frequently exposed to rapidly fluctuating salinities, and aim of this study was to determine
the range and response of an endemic arctic pelagophyte to sudden salinity changes. We used transcriptomics to
identify expression of the key genes that encode enzymes involved in salinity adaptation. The results have implications
for not only the Arctic, but also contribute to fundamental knowledge, with applications in biofuel production and harmful
algal blooms prediction.
18 Galindo, Virginie (UQAR-ISMER), M. Gosselin, H. Xie, S. Bélanger, A. Évrard, U. Neumeier
Variations spatio-temporelles des propriétés physico-bio-chimiques des eaux de surface sur la côte
orientale de la baie James (projet COast-JB)
Le projet COast-JB (Coastal oceanography of eastern James Bay), réalisée en collaboration avec les communautés
autochtones, représente l’étude océanographique la plus détaillée à ce jour de la côte orientale de la baie James.
Cette étude a pour but de mettre en évidence les variations spatiales, saisonnières et interannuelles des propriétés
des eaux de surface sur 300 km de côte, soit de 52.0°N à 54.6°N. L’échantillonnage a été réalisé pendant deux années
consécutives (2018 et 2019) de l’hiver à l’été, et se poursuivra en 2020. Les eaux de surface montrent une large
variation spatiale et temporelle le long de la côte est de la baie James. L’hiver est caractérisé par des salinités et des
valeurs de chl a faibles, mais par des concentrations élevées de nitrates. Durant la saison estivale, des biomasses
algales plus fortes ont été observées, alors que le Sud et le Nord de la baie se différenciaient. De plus, le
développement du phytoplancton et la présence de particules inorganiques en suspension influençaient grandement
la lumière disponible dans la colonne d’eau. En combinant tous ces résultats, la zone d’étude peut être divisée en cinq
régions distinctes possédant des caractéristiques d’eau différentes.
page 919 Gremion, Gwenaëlle (UQAR-ISMER), L.-P. Nadeau, I. R. Schloss, P. Archambault, D. Dumont
How can we efficiently represent the detritus box in NPZD models?
Theories of marine protected areas (MPAs) design and MPAs network persistence are well studied for the cases of
well-mixed dispersal when it is spatially and temporally uniform within and/or between individual MPAs. However,
dispersal displays more complex spatio-temporal patterns that require more realistic scenarios. In this study, we
investigate how the spatial resolution of larval recruitment within individual MPAs affects overall MPAs network
persistence. To do so, we derived the necessary conditions for MPAs network persistence and develop an explicit
relationship that links nested population’ contribution to the within and between MPAs metapopulations dynamics.
Moreover, we applied our framework to hypothetical species with different dispersal traits (spawning time and larval
duration) and simulated biophysical connectivity along the northeast Pacific coastal system where we varied MPAs
network configuration. In the light of our findings, we suggest that many close small MPAs can benefit persistence
compare to few large MPAs and should be the rule when planning MPAs in areas with highly varying oceanic features.
20 Guilpin, Marie (UQAR-ISMER), V. Lesage, T. Jeanniard-du-Dot, P. Brosset, I. McQuinn, G. Winkler
Energetic consequences of human disturbances and changes in krill preyscape on blue whales foraging
in the Estuary and Gulf of St. Lawrence, Canada
Blue whale survival and fitness is highly contingent on successful foraging and efficient food acquisition during intense
feeding seasons. Foraging is constrained by oxygen acquisition at the surface and krill patches density at depth. Thus
factors that affect either of these components are likely to alter foraging effort and foraging efficiency. We investigated
the energetic consequences of repeated vessel interactions and climate- or fishery-induced variations in krill
preyscape on foraging blue whales through model simulations. Vessel proximity during a 10h proportion of daylight
foraging reduced cumulated net energy gain by 15% when present for 3h, and by up to 70% when continuously present
for 10h. In conditions where krill densities would decrease by 25% or more due to ocean warming or krill exploitation,
disturbing foraging blue whales during 3h could decrease by as much as 30% their ability to accumulate energy stores.
For a species like the blue whale, which relies on a short feeding season and almost exclusively on krill for building
energy reserves, changes in energy gain through altered krill preyscape or repeated human disturbances might be of
special concern for the conservation and management of this endangered population.
21 Jacquemot, Loïc (U. Laval), C. Lovejoy
Diversity and succession of microbial eukaryotes communities during ice-opening in the Northwestern
Hudson Bay polynya
The ice-free season across Hudson Bay increased by more than 3 weeks between 1981 and 2010 and this trend is
continuing. The precocious onset of open waters is likely to influence the timing and composition of phytoplankton and
associated microbial communities. The spring opening of the Northwestern Hudson Bay polynya during the 2018
BaySys campaign provided an opportunity to sample open water with a range of ice cover histories; substituting space
for time. Results show the development of strong stratification, resulting in pronounced surface nutrient gradients from
ice to open water associated with the development of a subsurface chlorophyll maximum. We tracked the microbial
eukaryote and bacteria assemblages using 18S and 16S rRNA amplicon sequencing and identified the environmental
parameters potentially controlling microbial distribution. A co-occurring network analysis was used to estimate and
compare the complexity of microbial food webs between the ice and open water sites.
22 Julliard, Clara (UQAR-ISMER), G. Chaillou, C. Nozais, G. Winkler, F. Noisette
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’arrivée massive de nutriments (azote,
phosphore), stimulant la production de matière organique et perturbant ainsi l’équilibre naturel des écosystèmes. Bien
que l’effet de dilution des nutriments soit important à l’échelle globale du Saint-Laurent, les petits estuaires de ses
affluents, déversoirs des activités anthropiques se développant sur leur bassin versant, pourraient subir des
phénomènes d’eutrophisation localisés. En prenant comme zone pilote la bande côtière de la région agricole du
Kamouraska, nous combinons des mesures physico-chimiques des masses d’eau (ex : concentration en azote) avec
des indices biologiques (ex : quantité de chlorophylle, biomasse d’algues vertes) afin d’établir des trajectoires
d’eutrophisation pour cette région. Cette approche de l’eutrophisation côtière permettra de mieux comprendre la
dynamique de ce phénomène dont la gestion est un défi pour les collectivités locales.
23 Laliberté, Julien (U. Laval), S. Bélanger, M. Babin
Arctic sky and its opacity
page 10Arctic warming has changed sea ice opacity to photosynthetically active radiation (PAR). The consequence is not a
direct increase in underwater PAR as atmospheric transparency to PAR plays a role in underwater PAR availability.
Atmospheric transparency to PAR at the Pan-Arctic level is analyzed and discussed.
24 Larouche, Raphaël (U. Laval), S. Lambert-Girard, C. Katlein, S. Thibault, M. Babin
Measurement of in-ice angular radiance distributions
To better understand sea ice thermodynamics and the growth of ice algae, the propagation of solar radiation within
the medium needs to be studied in more details than usually achieved. Previously, most light measurements were
made at the upper and lower boundaries of sea ice in order to derive spectral albedo and transmittance for different
ice conditions. These bulk apparent optical properties do not allow inferring vertical partitioning of light at small scale
within sea ice. Few studies have tried to measure in-ice irradiance vertical profiles using rather bulky instruments that
induced shadow, destroyed the medium and were limited in vertical and angular resolutions. The aim of this project is
to design, build, characterize and field test a miniaturized probe for measuring radiance angular distributions within
sea ice. This instrument is to be included on a sea ice endoscopic platform which will gather other probes for
documenting sea ice structural, optical and biogeochemical properties. In addition to this prototype, we investigate the
possibility of using commercial miniature 360 degrees cameras as an affordable and easy solution to get radiance
angular distributions within sea ice. The goal is to be able to use these measurements to develop strong structural-
optical relationships that would help developing better light transport models.
25 Lavoie, Camille (U. Laval), K. Filbee-Dexter, P. Archambault
Biodiversité pélagique et benthique des forêts de laminaires de l'Arctique canadien
À travers le monde, les forêts de laminaires sont des endroits de rassemblement de la vie marine. Tout comme les
forêts terrestres, elles permettent la structuration tridimensionnelle des habitats marins et prennent part à la chaîne
trophique, de manière directe via les herbivores, ou indirecte, via les détritivores. Depuis quelques dizaines
d’années, de nombreuses expéditions côtières en Arctique ont permis de jeter la lumière sur la présence récurrente
de ces forêts et d’en dévoiler l’importante superficie. Cependant, encore peu de choses sont connues sur les
espèces qui les fréquentent et en dépendent. L'objectif principal de ce projet est d'évaluer la biodiversité pélagique
et benthique associée aux forêts de laminaires de l'Arctique canadien. Cet objectif sera atteint à l’aide de différents
dispositifs d’échantillonnage incluant de la collecte par transects, des caméras fixes et des pièges appâts dans
diverses zones côtières. La biodiversité des forêts de laminaires sera comparée avec celle d'autres habitats
adjacents, suivant l'hypothèse que celles-ci jouent un rôle singulier pour la nutrition, la protection et la reproduction
d'une guilde d'espèces.
26 Leclercq, Théau (UQAR-ISMER), C. Chavanne, P. Larouche
Observations des mécanismes de formation des remontées d'eau (upwellings) en bordure du courant de
Gaspé
Le courant de Gaspé est le courant le plus marquant de la circulation proche de la surface du nord-ouest du golfe du
Saint-Laurent. Il longe la côte nord de la Gaspésie et peut dériver jusqu’aux îles de la Madeleine. Des observations
réalisées de 1978 à 1979 ont montré qu’il existe des zones de fronts de densité aux bordures de ce courant
caractérisés par des upwellings. L’objectif principal de cette recherche est de comprendre les mécanismes permettant
la formation de ces upwellings. Il se fera par la caractérisation de la structure interne du courant de Gaspé à partir de
données in-situ (u, v, w et T, S), par la cartographie des fronts à partir de données de télédétection, par la
documentation des courants de surface à partir des données de radars hautes-fréquences. Des analyses montrant la
corrélation des différents paramètres étudiés en fonction des trois types de données seront effectuées. Les résultats
seront confrontés aux différentes hypothèses proposées dans la littérature.
27 Léger-Daigle, Romy (UQAR-ISMER), C. Nozais, F. Noisette, M. Cusson
Réponse des capacités photosynthétiques de la zostère (Zostera marina) à différentes conditions
lumineuses dans la colonne d’eau
La phanérogame Zostera marina forme de grands herbiers dans les zones côtières de l’hémisphère nord, dont ceux
de l’estuaire du Saint-Laurent. À l’échelle du globe, la zostère est en déclin. La cause principale de ce déclin est la
détérioration de la qualité des eaux côtières. Parmi les différentes perturbations anthropiques rencontrées en milieu
côtier, l’eutrophisation et le relargage de sédiments sont celles qui participent le plus à la perte de qualité des eaux
via une atténuation de la lumière dans l’eau. La réponse de la zostère, en termes d’efficacité photosynthétique, à la
lumière sera étudiée au sein d’un herbier naturel et en conditions expérimentales. L’herbier de Manicouagan, qui
servira de site d’étude, est situé sur la côte nord de l’estuaire du Saint-Laurent, où la zostère semble mieux se porter
qu’ailleurs. La réponse de la zostère à différentes conditions lumineuses sera évaluée par la mesure des traits
photosynthétiques, physiologiques et morphologiques des plants.
page 11Vous pouvez aussi lire
