Combined effects of ocean acidification and light or nitrogen availabilities on 13C fractionation in marine dinoflagellates

Along with increasing oceanic CO2 concentrations, enhanced stratification constrains phytoplankton to shallower upper mixed layers with altered light regimes and nutrient concentrations. Here, we investigate the effects of elevated pCO2 in combination with light or nitrogen-limitation on 13C fractionation (epsilon p) in four dinoflagellate species. We cultured Gonyaulax spinifera and Protoceratium reticulatum in dilute batches under low-light (LL) and high-light (HL) conditions, and grew Alexandrium fundyense and Scrippsiella trochoidea in nitrogen-limited continuous cultures (LN) and nitrogen-replete batches (HN). The observed CO2-dependency of epsilon p remained unaffected by the availability of light for both G. spinifera and P. reticulatum, though at HL epsilon p was consistently lower by about 2.7 per mil over the tested CO2 range for P. reticulatum. This may reflect increased uptake of (13C-enriched) bicarbonate fueled by increased ATP production under HL conditions. The observed CO2-dependency of epsilon p disappeared under LN conditions in both A. fundyense and S. trochoidea. The generally higher epsilon p under LN may be associated with lower organic carbon production rates and/or higher ATP:NADPH ratios. CO2-dependent epsilon p under non-limiting conditions has been observed in several dinoflagellate species, showing potential for a new CO2-proxy. Our results however demonstrate that light- and nitrogen-limitation also affect epsilon p, thereby illustrating the need to carefully consider prevailing environmental conditions.

Impact of ocean acidification in the metabolism and swimming behavior of the dolphinfish (Coryphaena hippurus) early larvae

Since the industrial revolution, [CO2]atm has increased from 280 µatm to levels now exceeding 380 µatm and is expected to rise to 730-1,020 µatm by the end of this century. The consequent changes in the ocean's chemistry (e.g., lower pH and availability of the carbonate ions) are expected to pose particular problems for marine organisms, especially in the more vulnerable early life stages. The aim of this study was to investigate how the future predictions of ocean acidification may compromise the metabolism and swimming capabilities of the recently hatched larvae of the tropical dolphinfish (Coryphaena hippurus). Here, we show that the future environmental hypercapnia (delta pH 0.5; 0.16 % CO2, ~1,600 µatm) significantly (p < 0.05) reduced oxygen consumption rate up to 17 %. Moreover, the swimming duration and orientation frequency also decreased with increasing pCO2 (50 and 62.5 %, respectively). We argue that these hypercapnia-driven metabolic and locomotory challenges may potentially influence recruitment, dispersal success, and the population dynamics of this circumtropical oceanic top predator.

Effects of CO2 and iron availability on rbcL gene expression in Bering Sea diatoms

Iron (Fe) can limit phytoplankton productivity in approximately 40% of the global ocean, including in high-nutrient, low-chlorophyll (HNLC) waters. However, there is little information available on the impact of CO2-induced seawater acidification on natural phytoplankton assemblages in HNLC regions. We therefore conducted an on-deck experiment manipulating CO2 and Fe using Fe-deficient Bering Sea water during the summer of 2009. The concentrations of CO2 in the incubation bottles were set at 380 and 600 ppm in the non-Fe-added (control) bottles and 180, 380, 600, and 1000 ppm in the Fe-added bottles. The phytoplankton assemblages were primarily composed of diatoms followed by haptophytes in all incubation bottles as estimated by pigment signatures throughout the 5-day (control) or 6-day (Fe-added treatment) incubation period. At the end of incubation, the relative contribution of diatoms to chlorophyll a biomass was significantly higher in the 380 ppm CO2 treatment than in the 600 ppm treatment in the controls, whereas minimal changes were found in the Fe-added treatments. These results indicate that, under Fe-deficient conditions, the growth of diatoms could be negatively affected by the increase in CO2 availability. To further support this finding, we estimated the expression and phylogeny of rbcL (which encodes the large subunit of RuBisCO) mRNA in diatoms by quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (PCR) and clone library techniques, respectively. Interestingly, regardless of Fe availability, the transcript abundance of rbcL decreased in the high CO2 treatments (600 and 1000 ppm). The present study suggests that the projected future increase in seawater pCO2 could reduce the RuBisCO transcription of diatoms, resulting in a decrease in primary productivity and a shift in the food web structure of the Bering Sea.

Mesocosm experiment on warming and acidification effects in 2012: Microzooplankton abundance

In order to allow full comparability with other ocean acidification data sets, the R package seacarb (Gattuso et al, 2015) was used to compute a complete and consistent set of carbonate system variables, as described by Nisumaa et al. (2010). In this dataset the original values were archived in addition with the recalculated parameters (see related PI). The date of carbonate chemistry calculation is 2016-10-12.

The larvae of congeneric gastropods showed differential responses to the combined effects of ocean acidification, temperature and salinity

The tolerance and physiological responses of the larvae of two congeneric gastropods, the intertidal Nassarius festivus and subtidal Nassarius conoidalis, to the combined effects of ocean acidification (PCO2 at 380, 950, 1250 ppm), temperature (15, 30 degrees C) and salinity (10, 30 psu) were compared. Results of three-way ANOVA on cumulative mortality after 72-h exposure showed significant interactive effects in which mortality increased with pCO(2) and temperature, but reduced at higher salinity for both species, with higher mortality being obtained for N. conoidalis. Similarly, respiration rate of the larvae increased with temperature and pCO(2) level for both species, with a larger percentage increase for N. conoidalis. Larval swimming speed increased with temperature and salinity for both species whereas higher pCO(2) reduced swimming speed in N. conoidalis but not N. festivus. The present findings indicated that subtidal congeneric species are more sensitive than their intertidal counterparts to the combined effects of these stressors. (c) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Interactive effects of ocean acidification and neighboring corals on the growth of Pocillopora verrucosa

The physical and chemical environment around corals, as well as their physiology, can be affected by interactions with neighboring corals. This study employed small colonies (4 cm diameter) of Pocillopora verrucosa and Acropora hyacinthus configured in spatial arrays at 7 cm/s flow speed to test the hypothesis that ocean acidification (OA) alters interactions among them. Interaction effects were quantified for P. verrucosa using three measures of growth: calcification (i.e., weight), horizontal growth, and vertical growth. The study was carried out in May-June 2014 using corals from 10 m depth on the outer reef of Moorea, French Polynesia. Colonies of P. verrucosa were placed next to conspecifics or heterospecifics (A. hyacinthus) in arrangements of two or four colonies (pairs and aggregates) that were incubated at ambient and high pCO2 (1000 µatm) for 28 days. There was an effect of pCO2, and arrangement type on multivariate growth (utilizing the three measures of growth), but no interaction between the main effects. Conversely, arrangement and pCO2 had an interactive effect on calcification, with an overall 23 % depression at high pCO2 versus ambient pCO2 (i.e., pooled among arrangements). Within arrangements, there was a 34-45 % decrease in calcification for solitary and paired conspecifics, but no effect in conspecific aggregates, heterospecific pairs, or heterospecific aggregates. Horizontal growth was negatively affected by pCO2 and arrangement type, while vertical growth was positively affected by arrangement type. Together, our results show that conspecific aggregations can mitigate the negative effects of OA on calcification of colonies within an aggregation.

The synergistic effects of ocean acidification and organic metabolism on calcium carbonate (CaCO3) dissolution in coral reef sediments

Ocean acidification (OA) is expected to reduce the net ecosystem calcification (NEC) rates and overall accretion of coral reef ecosystems. However, despite the fact that sediments are the most abundant form of calcium carbonate (CaCO3) in coral reef ecosystems and their dissolution may be more sensitive to OA than biogenic calcification, the impacts of OA induced sediment dissolution on coral reef NEC rates and CaCO3 accretion are poorly constrained. Carbon dioxide addition and light attenuation experiments were performed at Heron Island, Australia in an attempt to tease apart the influence of OA and organic metabolism (e.g. respiratory CO2 production) on CaCO3 dissolution. Overall, CaCO3 dissolution rates were an order of magnitude more sensitive to elevated CO2 and decreasing seawater aragonite saturation state (Omega Ar; 300-420% increase in dissolution per unit decrease in Omega Ar) than published reductions in biologically mediated calcification due to OA. Light attenuation experiments led to a 70% reduction in net primary production (NPP), which subsequently induced an increase in daytime (115%) and net diel (375%) CaCO3 dissolution rates. High CO2 and low light acted in synergy to drive a 575% increase in net diel dissolution rates. Importantly, disruptions to the balance of photosynthesis and respiration (P/R) had a significant effect on daytime CaCO3 dissolution, while average water column ?Ar was the main driver of nighttime dissolution rates. A simple model of platform-integrated dissolution rates was developed demonstrating that seasonal changes in photosynthetically active radiation (PAR) can have an important effect on platform integrated CaCO3 sediment dissolution rates. The considerable response of CaCO3 sediment dissolution to elevated CO2 means that much of the response of coral reef communities and ecosystems to OA could be due to increases in CaCO3 sediment and framework dissolution, and not decreases in biogenic calcification.

Chemical composition of ferromanganese nodules from the Western Sicily Jurassic limestone beds

The stratigraphic study focuses on the description of lithofacies and geological sections of secondary, tertiary and quaternary formations in different parts of western Sicily. The tectonic analysis derived from field studies is used to trace the history and effects of the Alpine orogeny on the geology of Western Sicily. During his field study the author conducted several chemical element analysis on fossil manganese nodules extracted from Jurassic limestone beds.

Shift from coral to macroalgae dominance on a volcanically acidified reef

Rising anthropogenic CO2 in the atmosphere is accompanied by an increase in oceanic CO2 and a concomitant decline in seawater pH (ref. 1). This phenomenon, known as ocean acidification (OA), has been experimentally shown to impact the biology and ecology of numerous animals and plants2, most notably those that precipitate calcium carbonate skeletons, such as reef-building corals3. Volcanically acidified water at Maug, Commonwealth of the Northern Mariana Islands (CNMI) is equivalent to near-future predictions for what coral reef ecosystems will experience worldwide due to OA. We provide the first chemical and ecological assessment of this unique site and show that acidification-related stress significantly influences the abundance and diversity of coral reef taxa, leading to the often-predicted shift from a coral to an algae-dominated state4, 5. This study provides field evidence that acidification can lead to macroalgae dominance on reefs.

Pour une meilleure acceptabilité sociale des projets énergétiques

L’acceptabilité sociale prend de plus en plus de place dans la sphère publique depuis la dernière décennie et ce concept semble même faire la pluie et le beau temps lorsqu’un promoteur tente de mettre en œuvre un projet. Même si les problématiques d’acceptabilité sociale sont rencontrées dans tous les domaines allant de la construction de condominium à l’implantation de projets miniers, les promoteurs du secteur énergétique semblent avoir davantage de difficultés à l’obtenir. L’objectif de cet essai est donc de déterminer les éléments dans la démarche d’acceptabilité sociale des promoteurs de ce secteur qui font en sorte que leurs projets soient si mal acceptés. Une analyse a été réalisée en étudiant des projets bien acceptés socialement et d’autres comportant des lacunes au niveau de l’acceptabilité sociale, dans chacun des secteurs suivants : minier, industriel et énergétique. Ainsi, les bonnes pratiques relevées pourront servir d’exemple pour les promoteurs de projets énergétiques aux prises avec des problèmes dans ce domaine. Les pratiques de chaque secteur ont été évaluées à l’aide de critères tirés et adaptés de l’article 6 de la Loi sur le développement durable. Une note a ensuite été attribuée à chacun des critères. L’analyse a permis de démontrer qu’effectivement, le secteur de l’énergie accuse un retard sur les secteurs miniers et industriels, qui ont tous deux trouvé des moyens efficaces pour acquérir et maintenir l’acceptabilité sociale. Les critères nécessitant une amélioration imminente sont les suivants : la responsabilité environnementale, la santé-sécurité, la participation du public et l’internalisation des coûts. Des recommandations ont alors été formulées dans l’optique de favoriser l’acceptabilité sociale des projets énergétiques. Les promoteurs auraient avantage à se doter d’un cadre de référence en matière de responsabilité sociale et environnementale, à faire preuve de transparence ainsi qu’à produire un rapport de développement durable. Il serait également bénéfique pour le promoteur d’évaluer les impacts en collaborant avec les acteurs du milieu et de démontrer sa capacité à intervenir en cas d’urgence. Les démarches de consultation publiques devraient être bonifiées en initiant le processus dès la phase de préfaisabilité et en choisissant un porte-parole crédible et présent dans la communauté d’accueil. L’internalisation des coûts devrait aussi être effectuée de manière plus réaliste et exhaustive. En somme, il se peut qu’un projet ne soit jamais acceptable par la société d’accueil en dépit de tous les efforts déployés par le promoteur, mais une bonne image vaut son pesant d’or.

Solutions pour réduire le gaspillage alimentaire dans les épiceries du Québec

L’objectif de cet essai est de formuler des recommandations afin de diminuer le gaspillage alimentaire dans les épiceries québécoises. Le gaspillage alimentaire est une problématique mondiale de plus en plus considérée comme une préoccupation prioritaire par le public, les entreprises et les instances nationales et internationales. Les causes du gaspillage alimentaire sont multiples et le phénomène se produit dans toutes les régions du monde, à toutes les étapes de la chaîne agroalimentaire, de la production agricole à la consommation. Le gaspillage alimentaire engendre de lourdes conséquences environnementales, économiques et sociales. Il participe à l’insécurité alimentaire et contribue aux changements climatiques et à l’épuisement des ressources, en plus de générer des coûts économiques pour la production d’aliments qui ne seront pas consommés. S’attaquer à la problématique du gaspillage alimentaire signifie donc s’attaquer à tous ces impacts négatifs. Au Québec, l’intérêt envers le phénomène du gaspillage alimentaire s’accroît, mais les solutions structurées tardent à se mettre en place. Les épiceries ont un important rôle à jouer dans la réduction du gaspillage alimentaire puisqu’elles influencent, en amont et en aval, tous les acteurs de la chaîne agroalimentaire. L’étude du marché agroalimentaire québécois et des différentes initiatives locales et étrangères de lutte au gaspillage alimentaire met en évidence trois grandes solutions structurées de réduction du gaspillage dans les épiceries : le don alimentaire, la vente de produits déclassés et la révision du système de dates de péremption des aliments. L’analyse du fonctionnement de ces solutions et de leur mise en œuvre dans le contexte des épiceries québécoises permet d’identifier les contraintes et les éléments à considérer pour réduire le gaspillage alimentaire de façon concrète et efficace. Ainsi, en respect d’une hiérarchie des modes de gestion des aliments qui favorise la réduction à la source et le détournement avant l’élimination, les recommandations formulées suggèrent de : réviser le système des dates de péremption pour améliorer la distinction entre les notions de fraîcheur et de salubrité des aliments; promouvoir et faciliter la vente de fruits et légumes déclassés dans les épiceries en diminuant les critères esthétiques exigés qui conduisent à un important gaspillage de denrées comestibles; mettre en place des incitatifs économiques pour réduire les contraintes financières et logistiques reliées au don alimentaire pour les épiceries et les organismes de redistribution; et valoriser les résidus alimentaires par la biométhanisation ou le compostage pour limiter les impacts environnementaux du gaspillage alimentaire. Les recommandations soulignent également l’importance d’étudier le phénomène et de documenter la problématique, afin de suggérer des solutions toujours plus efficaces et adaptées à chaque groupe d’acteurs et chaque étape de la chaîne agroalimentaire.

Pour une meilleure gestion municipale et territoriale de la berce du Caucase au Québec

L’objectif principal de cet essai, destiné aux gestionnaires actuels et futurs de la berce du Caucase, est de proposer une meilleure gestion municipale et territoriale de l’espèce au Québec. La berce du Caucase est une espèce végétale exotique envahissante originaire d’Eurasie, introduite récemment dans la province et dont l’envahissement prend de l’ampleur. Son éradication ou du moins son contrôle est primordial, car cette espèce a un impact sanitaire considérable. En effet, elle provoque une phytophotodermatite à son contact, qui peut être sévère. La problématique est que les municipalités sont les acteurs de front dans la lutte contre la berce invasive et que les ressources actuelles pour supporter la gestion qu’elles font de l’espèce, sont limitées. De plus, les méthodes de contrôle et d’éradication à privilégier au Québec pour empêcher la propagation de la berce du Caucase et ultimement l’évincer de la province, ne sont pas encore validées. Elles sont présentement étudiées par le groupe de recherche QuéBERCE. L’analyse de la gestion actuelle des espèces exotiques envahissantes réalisée par les différents acteurs gouvernementaux et non gouvernementaux, à l’échelle nationale et provinciale de l’Ontario et du Québec, révèle dans un premier temps plusieurs lacunes. En effet, un manque de volonté politique, d’engagement et de soutien financier des actions locales contre l’espèce invasive par le gouvernement du Québec, a été démontré. Dans un deuxième temps, l’analyse de la gestion municipale de la berce du Caucase dans le cadre d’une étude de cas, ciblant trois municipalités, corrobore ces lacunes et met en lumière certaines difficultés rencontrées. Les délais serrés d’exécution des méthodes de contrôle et d’éradication sur le terrain, la formation adéquate des travailleurs, l’utilisation de la technique de lutte appropriée aux conditions du milieu, la propagation de l’espèce entre les frontières territoriales, l’aspect prévention et la règlementation municipale sont les principaux enjeux de gestion relevés. En conclusion, la lutte contre la berce du Caucase n’est pas aisée. Elle requiert un plan d’action adéquat, une bonne organisation sur le terrain, un certain niveau de connaissances et de formation de la part du gestionnaire municipal ou territorial, ainsi qu’un meilleur appui de la part du gouvernement. Certaines recommandations sont adressées aux gestionnaires, dont les suivantes : favoriser une gestion intégrée de l’espèce au territoire, participer aux formations du groupe QuéBERCE et réaliser plusieurs suivis des sites traités contre la berce exotique pour s’assurer de la réussite de l’intervention. Finalement, afin de lui permettre de réaliser un plan d’action efficient, il est recommandé au gouvernement provincial de modifier les pratiques actuelles du Québec en matière de gestion des espèces exotiques envahissantes. Notamment, d’élaborer une stratégie d’action contre la berce du Caucase, de créer un programme de financement adéquat pour soutenir les actions de lutte contre cette espèce à l’échelle municipale et territoriale et d’appuyer la mise en place d’un organisme phare dans la gestion des espèces invasives.

Propriétés hydrauliques d’un till compacté avec un faible pourcentage de particules argileuses

Les propriétés hydrauliques d’un till du Nord du Québec en condition saturée et non saturée ont été étudiées en laboratoire à l’aide de l’essai de conductivité hydraulique et l’essai de succion qui permet d’obtenir la courbe de rétention d’eau. Les essais ont été réalisés avec des échantillons compactés sous différentes conditions de teneur en eau et de masse volumique sèche, de manière à évaluer l’influence de ces conditions sur les propriétés hydrauliques. Les études précédentes ont montré qu’une structure agrégée se développe dans le till lorsqu’il est compacté de côté sec de l’optimum Proctor, c’est-à-dire à un degré de saturation de compactage inférieur au degré de saturation optimum (Sr0 < Sr-opt). Le till étudié dans le cadre de cette étude diffère de ceux utilisés dans les études précédentes par son très faible pourcentage de particules argileuses (< 2 μm) de 0,7%. L’objectif principal de cette étude est d’évaluer l’influence des conditions de compactage sur la conductivité hydraulique et la courbe de rétention d’eau et de déterminer si une structure agrégée se développe lorsque le till est compacté du côté sec de l’optimum. Les résultats expérimentaux typiques de la conductivité hydraulique saturée obtenus pour les échantillons compactés du côté humide de l’optimum (Sr0 > Sr-opt) avec un indice des vides de 0,328 varient de 2,6 x 10-7 à 8,6 x 10-7 m/s. Les conductivités hydrauliques typiques obtenues pour les échantillons compactés du côté sec de l’optimum (Sr0 < Sr-opt) avec le même indice des vides étaient très similaires, variant entre 2,4 x 10-7 et 9,1 x 10-7 m/s. Les courbes de rétention d’eau mesurées en laboratoire sont très semblables entre elles, présentant toutes une structure de sol homogène, peu importe si l’échantillon a été compacté du côté sec ou du côté humide. Il apparait que la conductivité hydraulique et la courbe de rétention d’eau de ce till sont très peu influencées par le degré de saturation de compactage. Ceci peut être expliqué par le très faible pourcentage de particules argileuses, qui prévient la formation d’agrégations de particules dans la structure du till lorsqu’il est compacté du côté sec de l’optimum Proctor. Plusieurs modèles d’estimation de la conductivité hydraulique sont utilisés. Cette étude propose trois nouveaux modèles d’estimation de la conductivité hydraulique saturée pour les tills du Nord du Québec. Le premier modèle met en relation la conductivité hydraulique saturée avec le diamètre des grains de la fraction fine (d50 FF) et le deuxième modèle est une équation modifiée de Kozeny-Carman et Hazen basée sur la porosité et une taille de particule effective (d10). Finalement, un modèle permettant d’évaluer l’effet de l’agrégation avec l’équation de Kozeny-Carman modifiée dans les tills compactés est proposé.

Récit d'expérience et entretiens réflexifs comme instruments de formation éducative : une étude narrative en garderie

Cette étude traite du rôle des entretiens réflexifs centrés sur la narration de cas vécus dans le cadre du projet «La carte des cas vécus» (Tochon et Toupin, 1993). Dans un premier temps, nous examinons le rôle des entretiens sous l'angle du soutien à la famille et de la formation parentale. Puis nous analysons leur rôle sous l'angle de la formation des éducatrices à la relation famille-garderie en général et du questionnement éthique en particulier. Il résulte de cette analyse que l'utilisation des entretiens réflexifs centrés sur la narration des cas vécus offre un soutien significatif aux parents, surtout en milieu défavorisé. Pour les éducatrices, bien qu'elles aient profité réflexivement de nos rencontres, un encadrement plus soutenu semble souhaitable avant qu'elles puissent utiliser de manière autonome ces outils. Nous concluons par des suggestions à cet effet et nous mettons en perspective la professionnalisation des éducatrices dans la relation famille-garderie et le soutien à la famille qu'elles peuvent apporter aux parents.

Le genre de la pauvreté : l'assistance aux indigents à Sherbrooke de 1922 à 1940

Le problème de la pauvreté au Québec n'est pas un fait inhérent à notre société contemporaine. Déjà, sous le Régime français, la colonie avait dû faire face à divers malaises sociaux dont notamment la pauvreté. Pour tenter de les endiguer, les dirigeants de la colonie se servirent du modèle d'assistance français, datant du 17e siècle, sous influence féodale et ecclésiale, pour le reproduire en Nouvelle-France. Ainsi, aux 17e et 18e siècles, la responsabilité des malades et des pauvres incomba aux réseaux de solidarité que constituaient la famille et la paroisse. Durant cette période, l'action de l'Église, grâce à des institutions telles que les Hôtels-Dieu et les hôpitaux généraux et celle de l'État, par sa politique subventionnaire, ne constituèrent toutefois qu'une intervention supplétive. Cependant, les débuts de l'industrialisation au 19e siècle, l'exode rural qui s'ensuivit ainsi que l'instabilité économique et l'immigration des populations britanniques, révélèrent l'insuffisance de la structure d'aide mise en place pour secourir les pauvres et les malades. Fondées à partir de 1830, différentes associations charitables se confrontèrent, elles aussi, à des problèmes d'ordre financier. À cause de sa situation névralgique comme institution sociale, l'Église s'assura graduellement, à partir de 1840, le contrôle des associations de charité mais surtout celui de l'administration de l'assistance au Québec. Et comme le dit si bien Jean-Marie Fecteau: «la charité devient, de plus en plus, affaire de religion et de groupe ethnique. Au cours de la décennie 1840, le mouvement s'amplifie.» En 1867, l'Acte de l'Amérique du Nord britannique attribua à la province de Québec, par l'article 92, la pleine juridiction en matière de bien-être et de santé sauf ce qui concerne les hôpitaux de la marine. La reformulation du code municipal en 1871 conféra aux municipalités, mais seulement à titre discrétionnaire, la charge de l'assistance directe et celle de soutenir les institutions de charité. [...]