Design of passive methane oxidation biosystems considering their response to the presence of capillary barrier effect

La construction des biosystèmes d’oxydation passive du méthane (BOPM) est une option économique et durable pour réduire les émissions de méthane des sites d’enfouissement de déchets et des effets subséquents du réchauffement climatique. Les BOPM sont constitués de deux couches principales: la couche d'oxydation du méthane (MOL) et la couche de distribution du gaz (GDL). L'oxydation du méthane se produit dans la MOL par les réactions biochimiques des bactéries méthanotrophes, et la GDL est construite sous la MOL pour intercepter et distribuer les émissions fugitives de biogaz à la base de la MOL. Fondamentalement, l'efficacité d'un BOPM est définie en fonction de l'efficacité d'oxydation du méthane dans la MOL. Par conséquent, il est indispensable de fournir des conditions adéquates pour les activités bactériennes des méthanotrophes. En plus des paramètres environnementaux, l'intensité et la distribution du biogaz influencent l'efficacité des BOPM, et ils peuvent rendre le matériau de la MOL - avec une grande capacité d'accueillir les activités bactériennes - inutilisables en termes d'oxydation du méthane sur place. L'effet de barrière capillaire le long de l'interface entre la GDL et la MOL peut provoquer des émissions localisées de méthane, due à la restriction ou la distribution non uniforme de l’écoulement ascendant du biogaz à la base de la MOL. L'objectif principal de cette étude est d'incorporer le comportement hydraulique non saturé des BOPM dans la conception des BOPM, afin d’assurer la facilité et la distribution adéquates de l'écoulement du biogaz à la base de la MOL. Les fonctions de perméabilité à l'air des matériaux utilisés pour construire la MOL des BOPM expérimentaux au site d’enfouissement des déchets de St Nicéphore (Québec, Canada), ainsi que celles d'autres de la littérature technique, ont été étudiés pour évaluer le comportement d'écoulement non saturé du gaz dans les matériaux et pour identifier le seuil de migration sans restriction du gaz. Ce dernier seuil a été introduit en tant que un paramètre de conception avec lequel le critère de conception recommandé ici, c’est à dire la longueur de la migration sans restriction de gaz (LMSG), a été défini. La LMSG est considérée comme la longueur le long de l'interface entre la GDL et la MOL où le biogaz peut migrer à travers la MOL sans restriction. En réalisant des simulations numériques avec SEEP/W, les effets de la pente de l'interface, des paramètres définissant la courbe de rétention d'eau, de la fonction de la conductivité hydraulique du matériau de la MOL sur la valeur de la LMSG (représentant la facilité d'écoulement du biogaz à l'interface) et de la distribution de l'humidité (et par conséquent celle du biogaz) ont été évalués. Selon les résultats des simulations, la conductivité hydraulique saturée et la distribution des tailles de pores du matériau de la MOL sont les paramètres les plus importants sur la distribution de l'humidité le long de l'interface. Ce dernier paramètre influe également sur la valeur du degré de saturation et donc la facilité du biogaz à la base de la MOL. La densité sèche du matériau de MOL est un autre paramètre qui contrôle la facilité d'écoulement ascendant du biogaz. Les limitations principales de la présente étude sont associées au nombre de matériaux de MOL testés et à l'incapacité de SEEP/W de considérer l'évapotranspiration. Toutefois, compte tenu des hypothèses raisonnables dans les simulations et en utilisant les données de la littérature, on a essayé de réduire ces limitations. En utilisant les résultats des expériences et des simulations numériques, des étapes et des considérations de conception pour la sélection du matériau de MOL et de la pente d'interface ont été proposées. En effet,le comportement hydraulique non saturé des matériaux serait intégré dans les nécessités de conception pour un BOPM efficace, de sorte que la capacité maximale possible d'oxydation du méthane du matériau de la MOL soit exploitée.

Détermination des niches écologiques du phytoplancton à partir de données in situ du lac Montjoie

Le rôle central du phytoplancton à la base de la chaîne trophique aquatique motive une compréhension étayée des facteurs pouvant faire varier les populations et la composition des populations de phytoplancton. Cette compréhension est d'autant plus importante dans le contexte actuel, puisque nous savons que l'humain influence le climat et les milieux aquatiques par sa présence et ses activités. Nous tentons donc, dans notre étude, de déterminer les variables environnementales importantes qui dictent les changements de taille et de composition de la communauté de phytoplancton à l'échelle d'un lac et d'en déduire les niches réalisées des différentes espèces du lac. L'utilisation d'une station mobile de manière verticale dans le lac Montjoie (Saint-Denis-de-Brompton) a permis de collecter des données in situ à haute fréquence et résolution temporelle caractérisant la colonne d'eau. Combinée à ces mesures, une banque de données sur l'abondance de différentes catégories de phytoplancton a été créée à l'aide d'un cytomètre en flux imageur (IFCB) et d'un programme de reconnaissance d'images qui lui est associé. En combinant ces données nous avons déterminé que la température moyenne au-dessus de la thermocline et que la profondeur limite de chlorophylle (2 écarts-types sous le maximum de chlorophylle) étaient les 2 variables (parmi les variables mesurées) les plus appropriées pour déterminer les niches réalisées de nos catégories de phytoplancton. À l'aide de ces 2 variables, nous avons pu déterminer les niches réalisées d'une trentaine de catégories présentes dans notre lac. Les niches ont été déterminées à la fois sur les données d'abondance et sur les données de taux de croissance nette à l'aide de deux méthodes différentes, soit l'analyse canonique des correspondances (CCA) et la maximisation de l'entropie d'information (MaxEnt). Ce sont finalement les niches déterminées avec les taux de croissance nette qui sont les plus pertinentes. Les deux méthodes ont donné des résultats semblables, mais c'est MaxEnt qui est la plus versatile pour l'ajout de nouvelles variables explicatives et c'est donc celle-ci que nous privilégierons dans le futur.

Guide pratique de gestion à l’intention des groupes environnementaux : l’importance des objectifs et indicateurs de performance

L’objectif de cet essai est d’outiller les organismes environnementaux à but non lucratif afin qu’ils puissent mettre en place une gestion efficace de leur organisation et de leurs projets. Les groupes environnementaux ont un rôle important à jouer dans la société moderne en mettant de l’avant les grands et les petits enjeux écologiques. Ils affrontent par contre de nombreux défis en raison de leur nature communautaire. La recherche de ressources, autant financières et matérielles qu’humaines, occupe une grande part de leurs activités quotidiennes alors que ce temps pourrait être investi dans la réalisation de projets. Un manque en compétences liées à la gestion administrative contribue de plus à leur alourdir la tâche. Cet essai vise donc à répondre à cette problématique, dans l’optique de faciliter les processus de gestion afin que les groupes environnementaux puissent accomplir leur mission malgré les obstacles rencontrés. La documentation traitant de la performance des organismes du secteur communautaire met en évidence qu’il n’en existe pas de définition commune en raison de la nature des missions des organismes et de leur diversité. L’efficacité ne peut donc être évaluée que pour chaque groupe environnemental, sans chercher à les comparer entre eux. La stratégie d’optimisation de la performance permettant le mieux de prendre en compte cette réalité est basée sur les principes du modèle logique, où une distinction nette est faite entre les résultats et les extrants. Les premiers sont la conséquence indirecte des actions réalisées alors que les seconds en sont le produit concret. Parce qu’ils sont indirects, les résultats dépendent de facteurs externes, les excluant d’une évaluation de la performance réelle. Les extrants, dépendant directement des actions de l’organisme, sont plutôt à privilégier. Dans ce guide, des résultats liés à une gestion organisationnelle efficace sont répertoriés, et ce, pour les domaines de la gestion sociale interne et externe, la gestion économique ainsi que la gestion de projets. Pour chacun des dix-huit résultats souhaitables présentés, des objectifs sont fixés. À ces objectifs sont associés des actions permettant la production de produits concrets. L’évaluation de la performance se fait à ce niveau du modèle logique, par l’utilisation d’indicateurs relatifs à ces extrants. L’instauration de cette stratégie d’évaluation demande un processus d’implantation progressif et inclusif des administrateurs et des employés. Cela s’inscrit dans une philosophie d’amélioration continue, qui doit par ailleurs être continuée en poursuivant la recherche des meilleures pratiques de gestion adaptées au groupe environnemental.

Comparaison de certains paramètres anthropométriques et physiologiques chez l'enfant en fonction de la pression artérielle

Le but de cette étude est de comparer certains paramètres anthropométriques (le poids, l'indice de masse corporelle, le pli adipeux du triceps, la somme des plis cutanés) et physiologiques (la performance en minutes au test Léger navette, la pression systolique et diastolique). L'expérimentation d'une durée de trois semaines se réalise à l'école La Maisonnée, située à Rock Forest et regroupe 80 sujets âgés de 7 à 11 ans qui sont divisés en deux groupes. Le groupe contrôle de 40 sujets ayant une pression artérielle normale (< 90e percentile selon l'âge et le sexe) et le groupe expérimental est composé de 40 sujets ayant une pression artérielle élevée (> 90e percentile selon l'âge et le sexe). Les résultats démontrent des différences significatives entre le groupe contrôle et le groupe expérimental au niveau de la pression systolique et diastolique, du poids, de l'indice de masse corporelle, du pli adipeux du triceps, de la somme des plis cutanés et de la performance en minutes au test Léger navette. De plus, cette étude révèle qu'il y a beaucoup plus d'enfants du deuxième cycle que du premier cycle du primaire qui ont une pression artérielle élevée. En sachant maintenant que l'hypertension est un facteur de risque important de la maladie coronarienne et qu'elle est souvent une conséquence de l'obésité, des mesures devraient être entreprises afin de prévenir ce problème chez l'enfant. En terminant, un programme d'activité physique pourrait être implanté dans les écoles pour diminuer ce problème qui prend de plus en plus d'ampleur à chaque année.

Facteurs individuels et environnementaux associés à la qualité de l’adaptation au début de l’adolescence des enfants qui présentaient des troubles de comportement sévères en bas âge : effet modérateur du genre.

La présente recherche s’intéresse aux élèves du primaire (6-9ans) qui ont des problèmes de comportement, en particulier les filles, et concerne la qualité de leur adaptation lors du passage à l’adolescence. À risque élevé de persistance lorsqu’ils débutent à l’enfance, les problèmes de comportement sévères sont reliés au développement de conséquences négatives futures. Par contre, dans certains cas, les jeunes ne persisteront pas dans une trajectoire de trouble de comportement à l’adolescence. Il reste tout de même à savoir si leur niveau d’adaptation est acceptable. L’étude vise d’abord à identifier, chez des enfants (N=435) en troubles de comportement précoces, des sous-groupes latents selon la qualité de leur adaptation, puis à décrire et comparer les facteurs individuels et environnementaux qui sont associés à la qualité de leur adaptation au début de l’adolescence en vérifiant l’effet modérateur du sexe. Les résultats montrent un modèle à trois classes ; un sous-groupe d’enfants présentant une adaptation positive à l’adolescence, un sous-groupe ayant une adaptation plus négative et un troisième sous-groupe où les enfants, surtout des filles, présentent une adaptation encore plus difficile. De plus, seuls trois facteurs individuels (opposition, agressivité indirecte et performance scolaire) et trois facteurs environnementaux (consommation des parents, discipline coercitive et fréquentation de pairs déviants) prédisent l’appartenance à un sous-groupe. Les résultats soutiennent l’importance d’une meilleure connaissance des facteurs prédicteurs de la qualité d’adaptation afin d’intervenir dès l’apparition des premiers indices du trouble de comportement en ciblant particulièrement les filles.

Nouveaux indices de suppression de la lipolyse par l'insuline déterminés lors de l'hyperglycémie provoquée par voie orale : comparaisons avec le clamp euglycémique-hyperinsulinémique et les paramètres métaboliques chez les femmes

Résumé : Une dysrégulation de la lipolyse des tissus adipeux peut conduire à une surexposition des tissus non-adipeux aux acides gras non-estérifiés (AGNE), qui peut mener à un certain degré de lipotoxicité dans ces tissus. La lipotoxicité constitue, par ailleurs, l’une des causes majeures du développement de la résistance à l’insuline et du diabète de type 2. En plus de ses fonctions glucorégulatrices, l’insuline a pour fonction d’inhiber la lipolyse et donc de diminuer les niveaux d’AGNE en circulation, prévenant ainsi la lipotoxicité. Il n’y a pas d’étalon d’or pour mesurer la sensibilité de la lipolyse à l’insuline. Le clamp euglycémique hyperinsulinémique constitue la méthode étalon d’or pour évaluer la sensibilité du glucose à l’insuline mais il est aussi utilisé pour mesurer la suppression de la lipolyse par l’insuline. Par contre, cette méthode est couteuse et laborieuse, et ne peut pas s’appliquer à de grandes populations. Il existe aussi des indices pour estimer la fonction antilipolytique de l’insuline dérivés de l’hyperglycémie provoquée par voie orale (HGPO), un test moins dispendieux et plus simple à effectuer à grande échelle. Cette étude vise donc à : 1) Étudier la relation entre les indices de suppressibilité des AGNE par l’insuline dérivés du clamp et ceux dérivés de l’HGPO; et 2) Déterminer laquelle de ces mesures corrèle le mieux avec les facteurs connus comme étant reliés à la dysfonction adipeuse : paramètres anthropométriques et indices de dysfonction métabolique. Les résultats montrent que dans le groupe de sujets étudiés (n=29 femmes, 15 témoins saines et 14 femmes avec résistance à l’insuline car atteintes du syndrome des ovaires polykystiques), certains indices de sensibilité à l’insuline pour la lipolyse dérivés de l’HGPO corrèlent bien avec ceux dérivés du clamp euglycémique hyperinsulinémique. Parmi ces indices, celui qui corrèle le mieux avec les indices du clamp et les paramètres anthropométriques et de dysfonction adipeuse est le T50[indice inférieur AGNE] (temps nécessaire pour diminuer de 50% le taux de base – à jeun – des AGNE). Nos résultats suggèrent donc que l’HGPO, facile à réaliser, peut être utilisée pour évaluer la sensibilité de la lipolyse à l’insuline. Nous pensons que la lipo-résistance à l’insuline peut être facilement quantifiée en clinique humaine.

Analyse des impacts environnementaux des accords de libre-échange dans le secteur agricole : étude de cas de l’ALENA

La tendance internationale du commerce est actuellement basée sur une libéralisation et une ouverture des échanges entre les États. Pour faire suite à cette ouverture commerciale des frontières, plusieurs centaines d’accords de libre-échange sont ratifiés afin de réduire davantage les différents obstacles au commerce dans tous les secteurs. L’étude présente a pour objectif d’évaluer le libre-échange et plus particulièrement l’Accord de libre-échange nord-américain (ALENA) pour déterminer si les ententes commerciales sont de facto compatibles avec les objectifs environnementaux du développement durable, tout particulièrement dans le secteur agricole. L’analyse des théories du libre-échange démontre que la libéralisation du commerce mène généralement à la spécialisation et à un changement dans la composition des activités d’un pays. Cette hypothèse se concrétise dans le secteur agricole par une transition vers de grandes cultures d’une seule espèce, hautement mécanisées et dépendantes en intrants chimiques. Il résulte de ce changement de pratiques de multiples impacts environnementaux tels que la pollution de l’eau, de l’air et des sols, la perte de biodiversité, la propagation de ravageurs ainsi que la détérioration de la qualité du sol. Tous ces impacts environnementaux négatifs indiquent le manque de soutenabilité de ce modèle agricole. L’étude de cas de l’ALENA, un accord particulièrement intéressant à étudier vu son rôle décisif sur la scène des ententes commerciales, confirme ces résultats. Malgré les intentions louables d’intégrer un accord environnemental parallèle, les clauses établies ne sont pas suffisantes pour contrer les problématiques environnementales que la libéralisation des échanges a engendrées. En effet, un déplacement majeur de la production du Mexique vers les États-Unis a été constaté. Cela a entraîné une transition vers une production industrielle plus polluante. De multiples causes sont à la source de ce changement dans la production agricole, tel que le non-respect des clauses, l’asymétrie du pouvoir entre les membres, la privatisation et le pouvoir des lobbys, ainsi que le manque de pouvoir discrétionnaire des clauses environnementales. À partir de l’analyse de l’ALENA, des recommandations ont finalement été formulées afin d’offrir des pistes de solutions pour les prochains accords qui entreront en vigueur. D’abord, il est conseillé d’encourager la participation citoyenne dans le processus de négociation des accords. Ensuite, le processus d’évaluation des répercussions des accords pourrait être révisé pour obtenir des études plus détaillées. Il est aussi suggéré que le gouvernement porte une attention particulière à la production agricole de subsistance. Il est de plus proposé de se questionner collectivement sur la vision à long terme et sur le modèle de développement agricole désiré. Ensuite, il est suggéré d’analyser plus en profondeur la place du libre-échange particulièrement dans le secteur agricole. Finalement, il serait pertinent d’étudier des alternatives telles que l’économie écologique et le coopérativisme.

Sur l'estimation du rapport de deux paramètres d'intensité poissonniens et l'estimation par fonctions de masse prédictives

Ce mémoire est consacré à l'étude du modèle statistique bivarié duquel sont issues deux variables aléatoires conditionnellement indépendantes de loi de Poisson, dont les taux ne sont pas nécessairement égaux. Tout au long de ce mémoire, l'emphase est mise sur le développement d'un cadre bayésien au problème d'estimation paramétrique pour un tel modèle. Deux thèmes principaux y sont abordés : l'inférence statistique du rapport des deux paramètres d'intensité poissonniens et les densités prédictives. Ces problèmes surviennent notamment dans le contexte d'estimation de l'efficacité d'un vaccin développé par Laurent (Laurent, 2012) de même que Laurent et Legrand (Laurent et Legrand, 2012), ou encore, par celui d'estimation de l'efficacité d'un traitement contre le cancer par Lindley (Lindley, 2002). Alors que, dans ces articles, aucune contrainte paramétrique n'est imposée sur le rapport des deux taux poissonniens, une partie du mémoire abordera également ces thèmes lorsqu'il y a une contrainte restreignant le domaine du rapport sur l'intervalle $[0,1]$. Il sera alors possible d'établir des liens avec un article sur les files d'attente d'Armero et Bayarri (Armero et Bayarri, 1994).