Simplified design method for energy dissipating devices in retrofitting of seismically isolated bridges

Abstract: Highway bridges have great values in a country because in case of any natural disaster they may serve as lines to save people’s lives. Being vulnerable under significant seismic loads, different methods can be considered to design resistant highway bridges and rehabilitate the existing ones. In this study, base isolation has been considered as one efficient method in this regards which in some cases reduces significantly the seismic load effects on the structure. By reducing the ductility demand on the structure without a notable increase of strength, the structure is designed to remain elastic under seismic loads. The problem associated with the isolated bridges, especially with elastomeric bearings, can be their excessive displacements under service and seismic loads. This can defy the purpose of using elastomeric bearings for small to medium span typical bridges where expansion joints and clearances may result in significant increase of initial and maintenance cost. Thus, supplementing the structure with dampers with some stiffness can serve as a solution which in turn, however, may increase the structure base shear. The main objective of this thesis is to provide a simplified method for the evaluation of optimal parameters for dampers in isolated bridges. Firstly, performing a parametric study, some directions are given for the use of simple isolation devices such as elastomeric bearings to rehabilitate existing bridges with high importance. Parameters like geometry of the bridge, code provisions and the type of soil on which the structure is constructed have been introduced to a typical two span bridge. It is concluded that the stiffness of the substructure, soil type and special provisions in the code can determine the employment of base isolation for retrofitting of bridges. Secondly, based on the elastic response coefficient of isolated bridges, a simplified design method of dampers for seismically isolated regular highway bridges has been presented in this study. By setting objectives for reduction of displacement and base shear variation, the required stiffness and damping of a hysteretic damper can be determined. By modelling a typical two span bridge, numerical analyses have followed to verify the effectiveness of the method. The method has been used to identify equivalent linear parameters and subsequently, nonlinear parameters of hysteretic damper for various designated scenarios of displacement and base shear requirements. Comparison of the results of the nonlinear numerical model without damper and with damper has shown that the method is sufficiently accurate. Finally, an innovative and simple hysteretic steel damper was designed. Five specimens were fabricated from two steel grades and were tested accompanying a real scale elastomeric isolator in the structural laboratory of the Université de Sherbrooke. The test procedure was to characterize the specimens by cyclic displacement controlled tests and subsequently to test them by real-time dynamic substructuring (RTDS) method. The test results were then used to establish a numerical model of the system which went through nonlinear time history analyses under several earthquakes. The outcome of the experimental and numerical showed an acceptable conformity with the simplified method.

Des activités physiques et sportives pratiquées par les femmes au Québec : Témoignages et collections (1880-1974)

Ce mémoire porte sur la pratique du sport et de l‟activité physique par les femmes au Québec entre 1880 et 1974, par l‟étude de la collection d‟objets sportifs du Musée de la civilisation, le dépouillement de catalogues commerciaux et d‟autres documents d‟archives, ainsi que l‟analyse de contenu de témoignages oraux recueillis par la chercheure et tenus dans le cadre du projet « Vivre sa ville : Québec au XXe siècle » du Laboratoire d‟ethnologie urbaine. L‟utilisation de ces trois sources de données permet de faire ressortir les modalités d‟insertion des femmes dans la pratique sportive. Les normes et les pratiques du sport féminin seront abordées notamment en ce qui a trait à l‟hygiène, à la morale chrétienne, aux installations et aux organisations sportives.

Développement d’un indice du potentiel TOD pour l’agglomération de Montréal

Résumé : Les aménagements axés sur le transport en commun (transit-oriented development ou TOD) reposent sur la création de développements résidentiels à proximité d’un nœud de transport existant. Dans le cadre de cet essai, on cherche plutôt à identifier les quartiers existants de Montréal possédant déjà les caractéristiques propices à l’aménagement d’un TOD, mais mal desservis par les transports en commun. En s’inspirant d’une étude menée aux Pays-Bas, on a eu recours à une analyse spatiale multicritères afin de concevoir un «indice du potentiel TOD», comportant quatre critères jugés essentiels, soit : la densité d’habitants, la mixité des utilisations du sol, la mixité sociale, ainsi que la distance aux transports. Malgré la difficulté d’intégrer l’ensemble des critères identifiés dans la littérature, les résultats révèlent un fort potentiel TOD sur le Plateau Mont-Royal, dans le Sud-Ouest, Hochelaga-Maisonneuve et plus particulièrement dans Anjou et Saint-Michel. On recommande notamment un secteur situé dans Saint-Michel, dont le potentiel TOD pourrait être enrichi par la création de plus fortes connexions au réseau de transports en commun.

Diversité microbienne associée au cycle du méthane dans les mares de fonte du pergélisol subarctique

La fonte et l’effondrement du pergélisol riche en glace dans la région subarctique du Québec ont donné lieu à la formation de petits lacs (mares de thermokarst) qui émettent des gaz à effet de serre dans l’atmosphère tels que du dioxyde de carbone et du méthane. Pourtant, la composition de la communauté microbienne qui est à la base des processus biogéochimiques dans les mares de fonte a été très peu étudiée, particulièrement en ce qui concerne la diversité et l’activité des micro-organismes impliqués dans le cycle du méthane. L’objectif de cette thèse est donc d’étudier la diversité phylogénétique et fonctionnelle des micro-organismes dans les mares de fonte subarctiques en lien avec les caractéristiques de l’environnement et les émissions de méthane. Pour ce faire, une dizaine de mares ont été échantillonnées dans quatre vallées situées à travers un gradient de fonte du pergélisol, et disposant de différentes propriétés physico-chimiques. Selon les vallées, les mares peuvent être issues de la fonte de palses (buttes de tourbe, à dominance organique) ou de lithalses (buttes de sol à dominance minérale) ce qui influence la nature du carbone organique disponible pour la reminéralisation microbienne. Durant l’été, les mares étaient fortement stratifiées; il y avait un fort gradient physico-chimique au sein de la colonne d’eau, avec une couche d’eau supérieure oxique et une couche d’eau profonde pauvre en oxygène ou anoxique. Pour identifier les facteurs qui influencent les communautés microbiennes, des techniques de séquençage à haut débit ont été utilisées ciblant les transcrits des gènes de l’ARNr 16S et des gènes impliqués dans le cycle du méthane : mcrA pour la méthanogenèse et pmoA pour la méthanotrophie. Pour évaluer l’activité des micro-organismes, la concentration des transcrits des gènes fonctionnels a aussi été mesurée avec des PCR quantitatives (qPCR). Les résultats montrent une forte dominance de micro-organismes impliqués dans le cycle du méthane, c’est-à-dire des archées méthanogènes et des bactéries méthanotrophes. L’analyse du gène pmoA indique que les bactéries méthanotrophes n’étaient pas seulement actives à la surface, mais aussi dans le fond de la mare où les concentrations en oxygène étaient minimales; ce qui est inattendu compte tenu de leur besoin en oxygène pour consommer le méthane. En général, la composition des communautés microbiennes était principalement influencée par l’origine de la mare (palse ou lithalse), et moins par le gradient de dégradation du pergélisol. Des variables environnementales clefs comme le pH, le phosphore et le carbone organique dissous, contribuent à la distinction des communautés microbiennes entre les mares issues de palses ou de lithalses. Avec l’intensification des effets du réchauffement climatique, ces communautés microbiennes vont faire face à des changements de conditions qui risquent de modifier leur composition taxonomique, et leurs réponses aux changements seront probablement différentes selon le type de mares. De plus, dans le futur les conditions d’oxygénation au sein des mares seront soumises à des modifications majeures associées avec un changement dans la durée des périodes de fonte de glace et de stratification. Ce type de changement aura un impact sur l’équilibre entre la méthanogenèse et la méthanotrophie, et affectera ainsi les taux d’émissions de méthane. Cependant, les résultats obtenus dans cette thèse indiquent que les archées méthanogènes et les bactéries méthanotrophes peuvent développer des stratégies pour survivre et rester actives au-delà des limites de leurs conditions d’oxygène habituelles.

On precise three-dimensional environment modeling via UAV-based photogrammetric systems

Abstract : Images acquired from unmanned aerial vehicles (UAVs) can provide data with unprecedented spatial and temporal resolution for three-dimensional (3D) modeling. Solutions developed for this purpose are mainly operating based on photogrammetry concepts, namely UAV-Photogrammetry Systems (UAV-PS). Such systems are used in applications where both geospatial and visual information of the environment is required. These applications include, but are not limited to, natural resource management such as precision agriculture, military and police-related services such as traffic-law enforcement, precision engineering such as infrastructure inspection, and health services such as epidemic emergency management. UAV-photogrammetry systems can be differentiated based on their spatial characteristics in terms of accuracy and resolution. That is some applications, such as precision engineering, require high-resolution and high-accuracy information of the environment (e.g. 3D modeling with less than one centimeter accuracy and resolution). In other applications, lower levels of accuracy might be sufficient, (e.g. wildlife management needing few decimeters of resolution). However, even in those applications, the specific characteristics of UAV-PSs should be well considered in the steps of both system development and application in order to yield satisfying results. In this regard, this thesis presents a comprehensive review of the applications of unmanned aerial imagery, where the objective was to determine the challenges that remote-sensing applications of UAV systems currently face. This review also allowed recognizing the specific characteristics and requirements of UAV-PSs, which are mostly ignored or not thoroughly assessed in recent studies. Accordingly, the focus of the first part of this thesis is on exploring the methodological and experimental aspects of implementing a UAV-PS. The developed system was extensively evaluated for precise modeling of an open-pit gravel mine and performing volumetric-change measurements. This application was selected for two main reasons. Firstly, this case study provided a challenging environment for 3D modeling, in terms of scale changes, terrain relief variations as well as structure and texture diversities. Secondly, open-pit-mine monitoring demands high levels of accuracy, which justifies our efforts to improve the developed UAV-PS to its maximum capacities. The hardware of the system consisted of an electric-powered helicopter, a high-resolution digital camera, and an inertial navigation system. The software of the system included the in-house programs specifically designed for camera calibration, platform calibration, system integration, onboard data acquisition, flight planning and ground control point (GCP) detection. The detailed features of the system are discussed in the thesis, and solutions are proposed in order to enhance the system and its photogrammetric outputs. The accuracy of the results was evaluated under various mapping conditions, including direct georeferencing and indirect georeferencing with different numbers, distributions and types of ground control points. Additionally, the effects of imaging configuration and network stability on modeling accuracy were assessed. The second part of this thesis concentrates on improving the techniques of sparse and dense reconstruction. The proposed solutions are alternatives to traditional aerial photogrammetry techniques, properly adapted to specific characteristics of unmanned, low-altitude imagery. Firstly, a method was developed for robust sparse matching and epipolar-geometry estimation. The main achievement of this method was its capacity to handle a very high percentage of outliers (errors among corresponding points) with remarkable computational efficiency (compared to the state-of-the-art techniques). Secondly, a block bundle adjustment (BBA) strategy was proposed based on the integration of intrinsic camera calibration parameters as pseudo-observations to Gauss-Helmert model. The principal advantage of this strategy was controlling the adverse effect of unstable imaging networks and noisy image observations on the accuracy of self-calibration. The sparse implementation of this strategy was also performed, which allowed its application to data sets containing a lot of tie points. Finally, the concepts of intrinsic curves were revisited for dense stereo matching. The proposed technique could achieve a high level of accuracy and efficiency by searching only through a small fraction of the whole disparity search space as well as internally handling occlusions and matching ambiguities. These photogrammetric solutions were extensively tested using synthetic data, close-range images and the images acquired from the gravel-pit mine. Achieving absolute 3D mapping accuracy of 11±7 mm illustrated the success of this system for high-precision modeling of the environment.

Production de la sécurité, rationalité et gouvernance locale : une ethnographie urbaine à Douala et Yaoundé (Cameroun)

Cette thèse se penche sur la rationalité sécuritaire qui organise les villes de Douala et Yaoundé. En effet, l’insécurité urbaine devient une question très préoccupante, encore plus dans les villes des pays du Sud notamment les villes camerounaises où la recrudescence de la criminalité et de la violence ont donné lieu à des initiatives de sécurisation de la part de l’État et de la population. Sur le plan de la théorie, plusieurs approches nous permettent de nous projeter dans l’environnement sécuritaire des villes à l’étude. Nous considérons les villes de Douala et Yaoundé comme des lieux de production culturelle où se construisent à la faveur des migrations, à partir de diverses cultures et de comportements issus des villages d’origine, des formes d’identités hybrides et des territoires urbains diversifiés. Cela donne donc à réfléchir sur les modes de gouvernance locale, à l’échelle des quartiers, dans le but de comprendre les modalités d’encadrement de cette dynamique culturelle urbaine. Dans le même ordre d’idées, la gouvernance locale fait appel aux acteurs, dans leurs rôles et leurs logiques. Ces logiques s’observent dans leurs dimensions cognitives et leurs rapports avec l’espace. Les dimensions cognitives évoquent les perceptions, le vécu et les représentations subjectives qui sont associées à l’insécurité. Ainsi, le sentiment d’insécurité, la peur, la marginalisation, la violence et la criminalisation sont des phénomènes qui laissent entrevoir des populations défavorisées, victimes d’insécurité. C’est à côté de ces dernières que se manifestent les logiques d’acteurs associées à l’espace, qui ouvrent l’observation sur l’informalité et la ségrégation non seulement comme instruments de contrôle de l’espace urbain, mais également comme cadres de production d’espaces sécurisés. L’informalité et la ségrégation sont aussi favorables au développement des identités, à la construction d’utopies, ces visions mélioratives qui motivent et transforment les acteurs. Ce sont ces logiques d’acteurs dans leurs rapports avec l’espace qui justifient les initiatives de sécurisation. Finalement, c’est dans cette dynamique de transformation que les acteurs entrent en processus de subjectivation pour se produire comme sujets. Sur le plan méthodologique, cette thèse repose sur une ethnographie critique et comparative de la sécurité et sur l’approche de l’action sociale, qui invite à s’attarder aux interactions sociales, pour rendre compte de la rationalité sécuritaire. Étudier la sécurité requiert de s’attarder à l’échelle des quartiers, objets principaux de la sécurisation et espaces d’expression de l’informalité. Les quartiers sont encadrés par les chefferies urbaines, dont les systèmes de gestion constituent la gouvernance locale. Face à la question de la sécurité, cette gouvernance se prononce entre autres en fonction de son identité, de sa culture et de ses représentations. Elle côtoie les logiques étatiques dont les techniques et les stratégies d’organisation matérialisent les politiques de sécurité. Douala et Yaoundé présentent des approches populaires de sécurisation qui diffèrent sur le plan de l’organisation locale des quartiers et du tempérament populaire. Elles se rapprochent par les logiques d’acteurs et la motivation que ces derniers ont à se produire en sujets. La recherche a permis de constater qu’une forme de rationalité régit l’ensemble des dynamiques et des stratégies de production de la sécurité qui ont cours à Douala et Yaoundé. Cette rationalité passe par une pluralité de logiques de sécurité, elles-mêmes tributaires de nombreux phénomènes qui contribuent à la production de l’insécurité, mais aussi à celle de la sécurité. En effet, les migrations de la campagne vers la ville, l’informalité, la ségrégation et la présence de gangs locaux sont des réalités urbaines qui donnent une forme particulière à l’insécurité, mais invitent également à une réadaptation des techniques et des groupes d’acteurs impliqués dans la production de la sécurité. Il ressort que la rationalité sécuritaire, cette intelligence de gouvernement qui s’organise dans les dispositifs de l’offre publique de sécurité, suscite aussi dans les procédés des acteurs populaires, des techniques d’identification aux forces de l’ordre. Dans son processus, elle aboutit à la production de sujets sécurisés et de sécurité. En saisissant les productions humaines comme des activités innovantes, nous comprenons que la sécurisation procède par rapprochement entre les forces de l’ordre et les populations, par la mise en oeuvre de mécanismes mis en place pour répondre à la menace mais aussi par la « confiscation de la sécurité » pour les besoins d’une élite. Ensuite, elle représente une instance de subjectivation où l’innovation se matérialise et où les acteurs se réalisent, créent la sécurité et recréent la ville. Finalement, cette thèse révèle une pluralité de logiques de sécurité construites autour d’une même rationalité sécuritaire.

Utilisation de l'indicateur chlorophyllien au SPAD pour un diagnostic de précision de l'état d'équilibre nutritif d'un champ de pommes de terre au Québec

La pomme de terre est l’une des cultures les plus exigeantes en engrais et elle se cultive généralement sur des sols légers ayant de faibles réserves en N, P, K, Ca et Mg. Ces cinq éléments sont essentiels à la croissance des plants, à l’atteinte des bons rendements et à l’obtention de bonne qualité des tubercules de pomme de terre à la récolte et à l’entreposage. La recherche d’un équilibre entre ces cinq éléments constitue l’un des défis de pratiques agricoles de précision. La collecte de 168 échantillons de feuilles de pommes de terre selon une grille de 40 m × 60 m (densité d’échantillonnage de 2,9 échantillons ha-1) dans un champ de pommes de terre de 54 ha au Saguenay-Lac-Saint-Jean et la détermination de leur teneur en N, P, K, Ca et Mg au stade début floraison, jumelée à une lecture de l’indice de chlorophylle avec SPAD-502, a permis d’établir les faits suivants : parmi tous les indicateurs de diagnostic foliaire selon les 3 approches connues VMC, DRIS et CND, le contraste logarithmique entre les deux éléments nutritifs type anioniques (N et P) vs les trois éléments type cationiques (K, Ca et Mg), noté ilr (log ratio isométrique) du coda (Compositional Data Analysis) est l’indicateur le plus fortement relié à la lecture SPAD-502 (r=0,77). L’étude géostatique spatiale appliquée au Coda a montré une grande similitude entre le CND-ilr (anions vs cations) et la lecture SPAD-502. Ce CND-ilr devrait être interprété en termes de fertilisation de démarrage (N+P), en lien avec les apports des cations sous forme d’engrais (K, Ca et Mg) ou d’amendement (Ca et Mg).

Le portfolio d'apprentissage numérique : un outil intégrateur au service du développement de compétences dans le programme Techniques juridiques.

L'objectif principal de cette recherche est de déterminer si le transfert des apprentissages est facilité par l'utilisation d'un tel portfolio, à titre de mesure de soutien à l'apprentissage, puisqu'une problématique a été identifiée chez la population étudiante en Techniques juridiques au Collège Ahuntsic, en ce que la désorganisation des apprentissages et la difficulté à faire des liens entre les cours sont observables. Nous avons donc imaginé une solution possible à cet écueil (développement et utilisation d’un portfolio d’apprentissage numérique) afin d’en déterminer le potentiel comme outil intégrateur pouvant faciliter le développement de compétences, par le support qu’il offre pour réactiver les connaissances antérieures, mobiliser et combiner les ressources, actions qui permettent le transfert des apprentissages.

Développement d'un système expert appliqué au régime des prêts et bourses du Gouvernement du Québec

Le Régime des Prêts et bourses donne lieu à de nombreuses révisions annuellement par un grand nombre de candidats désireux d'obtenir plus du Gouvernement. Ces nombreuses demandes de révision sont parfois incomplètes, injustifiées, mal documentées et, parfois, elles ne sont même pas présentées, faute d'information. Le projet «Un système expert pour les Prêts et Bourses» tente de résoudre une partie du problème en offrant aux candidats et aux conseillers en milieux scolaires un outil qui permettrait à tous de pouvoir déterminer, facilement et exactement, le montant d'aide espéré. De plus, le prototype présenté explique au candidat les démarches à suivre et les documents nécessaires à une demande de révision si les résultats de son analyse ne correspondent pas avec ceux emmagasinés à Québec. Le prototype utilise les plus récents développements dans le domaine des logiciels commercial sur micro-ordinateurs dans les domaines suivants: bases de données et systèmes experts. Grâce à un mariage de programmation conventionnelle et de règles d'expertise, le système permet de définir rapidement la situation d'un candidat et de lui indiquer exactement ce à quoi il peut s'attendre du gouvernement. Le prototype a atteint ses objectifs principaux et il est fonctionnel. Son sort, en fonction des perfectionnements qu'il nécessite, est maintenant lié aux développements technologiques dans le domaine du matériel et du logiciel. La volonté des intervenants du milieu à mettre à la disposition des candidats un système avant-gardiste, première pierre d'un ensemble intégré de gestion des Prêts et Bourses, influencera aussi son utilisation future. Chose certaine, il est maintenant pensable de mettre au point des applications pratiques relativement complexes grâce à la technologie des systèmes experts et des bases de données et ce, sur micro-ordinateurs.

Facteurs déterminants du traitement comptable des frais de recherche et de développement

Comme les résultats obtenus relativement à la relation entre l'utilisation de la capitalisation et le niveau d'endettement de l'entreprise sont difficiles à généraliser, ils ne permettent pas de conclure à l'existence d'une telle relation. Or, il a été démontré dans la littérature comptable, qu'en absence de normalisation, les entreprises endettées favorisent la méthode de capitalisation. Cela suggère donc que les critères énoncés par l'ICCA limitent le recours à la capitalisation. Les résultats obtenus relativement à la proportion des frais de développement capitalisés suggèrent qu'aucune relation n'existe entre la proportion capitalisée et le niveau d'endettement de l'entreprise. Cela suggère que les critères énoncés limitent le montant des frais de développement capitalisés. Par ailleurs, une association négative a été observée entre le recours à l'imputation et la taille des entreprises. Ce résultat est surprenant car les grandes entreprises sont vraisemblablement fructueuses et ont de bonnes chances de satisfaire les critères énoncés par l'ICCA. Cela suggère que les grandes entreprises se soustraient à l'obligation de capitaliser leurs frais de développement et que cela est vraisemblablement toléré par l'ICCA.

Outil d’évaluation et de suivi du transfert des apprentissages en formation à l'informatique utilisateur

De plus en plus, la capacité de justifier les investissements devient une obligation qui incombe aux gestionnaires responsables de la formation. Dans le domaine de l'informatique utilisateur, cette responsabilité revêt une grande importance puisque les sommes investies en formation sont considérables. La présente étude répond donc aux besoins de ces gestionnaires par le développement d'outils leur permettant d'évaluer l'impact de la formation sur le personnel. De nombreuses informations de gestion leur sont ainsi transmises afin de faciliter la prise de décision à un niveau organisationnel. Dans un premier temps, notre outil d'évaluation des apprentissages leur permet de mesurer les connaissances et habiletés des apprenants au terme de la formation. Par la suite, notre outil d'évaluation et de suivi du transfert des apprentissages leur permet à la fois de mesurer et de qualifier l'utilisation de ces connaissances et habilités dans le contexte de travail. De plus, il leur permet d'identifier les principales raisons qui viennent expliquer ce transfert. Finalement, il est à noter que les outils présentés dans cet ouvrage ont été développés à l'aide de l'approche par compétences et s'adressent spécifiquement à une formation portant sur l'utilisation d'un logiciel de traitement de texte par des secrétaires. Toutefois, ces outils peuvent être adaptés à tout autre type de formation.

Étude du modèle multifacteurs de Farrell dans le contexte canadien

L'hypothèse sous-jacente au modèle de marché de SHARPE(1964) est que les actifs ont une tendance à évoluer ensemble seulement à cause du lien commun qu'ils ont avec le marché. Depuis lors, quelques recherches ont permis de découvrir qu'il y a d'autres facteurs qui influencent le mouvement des prix des actifs financiers. Notamment, KING(1963), MEYERS(1973), FARRELL(1970,74,77), LIVINGSTON(1977) et ARNOTT(1980) ont cerné quelques-uns de ces autres facteurs. ROLL et ROSS(1976) ont spécifié un modèle général qui tient compte de facteurs importants dans les marchés financiers. Cependant, les tests empiriques sur l'A.P.T. (arbitrage pricing theory) effectués par CHEN, ROLL et ROSS(1986) n'ont pas donné de résultats probants. L'objectif de cette étude sera d'étudier le comportement des sous-indices de la Bourse de Toronto pour créer un modèle multifacteurs selon la méthodologie de James L. FARRELL. En bref, on étudie les comportements des actifs financiers par l'utilisation de procédures de regroupements statistiques pour former quelques indices supplémentaires au modèle de marché de SHARPE(1964).

Synthèse et caractérisation des matériaux nanostructurés et leur mise en oeuvre comme photocatalyseurs pour la dégradation du glyphosate en milieux aqueux

L’utilisation des pesticides n’a cessé d’augmenter en particulier le glyphosate, herbicide utilisé principalement dans l’agriculture. Ses effets ont été démontrés néfastes sur l’environnement et sur la santé humaine. Bien que la plupart du glyphosate résiduel soit adsorbé par les constituants du sol, une partie peut être désorbée ou atteindre les eaux de surface par érosion. Le renforcement des normes de qualité de l’eau en milieu agricole et urbain entraîne le développement de nouveaux procédés. Les photocatalyseurs à base de TiO2 peuvent procurer une solution attrayante pour l’élimination de cet herbicide. Actif uniquement dans le domaine de l’UV qui représente 4% du rayonnement solaire, étendre cette réactivité photocatalytique dans le domaine du visible est un enjeu majeur. Le dopage du TiO2 à l’azote et au graphène a permis une élimination totale du glyphosate au bout de 30 minutes. Après sa synthèse, le photocatalyseur GR-N/TiO2 a été caractérisé par différentes techniques à savoir la diffraction des rayons X (DRX), l’infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), la spectroscopie de photoélectrons X (XPS) et la microscopie électronique par transmission (TEM). L’activité photocatalytique est testée sur la dégradation du glyphosate sous irradiation de la lumière visible. Les résultats montrent que le composite GR-N/TiO2 peut effectivement photodégrader le glyphosate grâce à une amélioration impressionnante de l’activité photocatalytique due à une grande adsorption du glyphosate sur le nanomatériau synthétisé et à l’extension de l’absorption au domaine du visible.

Étude du profil des populations cellulaires du sang en vue d’une application au diagnostic du lupus érythémateux disséminé

Le lupus érythémateux disséminé (LED) est une maladie auto-immune systémique dont le diagnostic est très complexe. Le clinicien doit baser son diagnostic sur une liste de 11 critères reliés à des observations cliniques et à des mesures sérologiques. Afin de faciliter ce diagnostic, plusieurs groupes recherchent de nouveaux marqueurs biologiques quantifiables. C’est dans ce but que la cytométrie en flux a été utilisée afin de comparer les cellules du sang des patients et celles de sujets sains. La caractérisation exhaustive des sous-populations cellulaires montre que l’expression de HLA-DR est amplifiée chez les patients même si la maladie est inactive. De plus, l’analyse du contenu sérique en cytokines inflammatoires a montré que la quantité de GM-CSF était plus importante chez les patients LED. Nos travaux suggèrent que HLA-DR et GM-CSF pourraient être considérés comme des candidats intéressants dans les études sur le diagnostic du LED.

Dynamique de l'oxygène et l'activité microbienne dans les lacs de fonte du pergélisol subarctique

Les lacs de thermokarst (lacs peu profonds créés par le dégel et l’érosion du pergélisol riche en glace) sont un type unique d’écosystèmes aquatiques reconnus comme étant de grands émetteurs de gaz à effet de serre vers l’atmosphère. Ils sont abondants dans le Québec subarctique et ils jouent un rôle important à l’échelle de la planète. Dans certaines régions, les lacs de thermokarst se transforment rapidement et deviennent plus grands et plus profonds. L’objectif de cette étude était d’améliorer la compréhension et d’évaluer quelles variables sont déterminantes pour la dynamique de l’oxygène dans ces lacs. C’est pourquoi j’ai examiné les possibles changements futurs de la dynamique de l’oxygène dans ces lacs dans un contexte de réchauffement climatique. Une grande variété de méthodes ont été utilisées afin de réaliser cette recherche, dont des analyses in situ et en laboratoire, ainsi que la modélisation. Des capteurs automatisés déployés dans cinq lacs ont mesuré l’oxygène, la conductivité et la température de la colonne d’eau en continu de l’été 2012 jusqu’à l’été 2015, à des intervalles compris entre 10 à 60 minutes. Des analyses en laboratoire ont permis de déterminer la respiration et les taux de production bactériens, les variables géochimiques limnologiques, ainsi que la distribution de la production bactérienne entre les différentes fractions de taille des communautés. La température de l’eau et les concentrations d’oxygène dissous d’un lac de thermokarst ont été modélisées avec des données du passé récent (1971) au climat futur (2095), en utilisant un scénario modéré (RCP 4.5) et un scénario plus extrême (RCP 8.5) de réchauffement climatique. Cette recherche doctorale a mis en évidence les conditions anoxiques fréquentes et persistantes présentes dans de nombreux lacs de thermokarst. Aussi, ces lacs sont stratifiés pendant l’hiver comme des concentrations élevées d’ions s’accumulent dans leurs hypolimnions à cause de la formation du couvert de glace (cryoconcentration) et de la libération des ions avec la respiration bactérienne. Les différences de température contribuent également à la stabilité de la stratification. La dynamique de mélange des lacs de thermokarst étudiés était contrastée : la colonne d’eau de certains lacs se mélangeait entièrement deux fois par année, d’autres lacs se mélangeaient qu’une seule fois en automne, alors que certains lacs ne se mélangeaient jamais entièrement. Les populations bactériennes étaient abondantes et très actives, avec des taux respiratoires comparables à ceux mesurés dans des écosystèmes méso-eutrophes ou eutrophes des zones tempérées de l’hémisphère nord. L’érosion des matériaux contenus dans le sol des tourbières pergélisolées procure un substrat riche en carbone et en éléments nutritifs aux populations bactériennes, et ils constituent des habitats propices à la colonisation par des populations de bactéries associées aux particules. Le modèle de la concentration d’oxygène dissous dans un lac a révélé que le réchauffement des températures de l’air pourrait amincir le couvert de glace et diminuer sa durée, intensifiant le transfert de l’oxygène atmosphérique vers les eaux de surface. Ainsi, la concentration en oxygène dissous dans la colonne d’eau de ce lac augmenterait et les périodes de conditions anoxiques pourraient devenir plus courtes. Finalement, cette thèse doctorale insiste sur le rôle des lacs de thermokarst comme des réacteurs biogéochimiques pour la dégradation du carbone organique, qui était retenu dans les sols gelés, en gaz à effet de serre libérés dans l’atmosphère. L’oxygène est un indicateur sensible du mélange de la colonne d’eau et de la dynamique chimique des lacs, en plus d’être une variable clé des processus métaboliques.