CorpusUL Université Laval
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Design and development of nanostructured covalent organic framework hybrid composites as platform for sunlight-driven CO₂ reduction
No full textTitre de l'écran-titre (visionné le 9 mai 2023)La thèse suivante examine la conversion du CO₂ à partir d'énergie solaire en utilisant des photocatalyseurs, qui est considérée comme l'un des techniques les plus intéressantes pour résoudre les problématiques du réchauffement climatique et de la crise énergétique. Il convient de souligner que cette thèse propose trois nouveaux composites hybrides nanostructurés pour la réduction photocatalytique du CO₂. La récolte de la lumière, la séparation des charges et les réactions de surface sont des aspects critiques qui ont un impact énorme sur la photoréduction du CO₂. Les cadres organiques covalents (COF) sont des candidats appropriés pour ces processus car ils offrent des caractéristiques et des propriétés structurelles exceptionnelles. De nombreux photocatalyseurs nanostructurés sont activement développés pour la photoréduction du CO₂. Les nanostructures multidimensionnelles et les hétérostructures sont largement étudiées en raison de leurs excellents attributs tels que la séparation efficace et la longue durée de vie des porteurs de charges. De manière prometteuse, les nanostructures et les nanocomposites des cadres organiques covalentes avec le graphène et ses dérivés, les dichalcogénures métalliques et les matériaux plasmoniques présentent d'excellentes performances photocatalytiques, selon des études de la littérature. D'abord, un cadre organique covalente, à base de céto-énamine TpPa-1 et de nanofeuillets d'oxyde de graphène réduit (rGO en anglais), a été développé par la technique d'assemblage in situ pour la photoréduction du CO₂ sous la lumière du soleil. Les interactions covalentes entre TpPa-1 et le rGO ont facilité la formation des bandes avec le potentiel requis, ainsi qu'une séparation de charge améliorée et une migration rapide des porteurs de charges vers la surface pour la réduction sélective du CO₂. Le médiateur électronique [Co(bpy)₃]²⁺ a servi pour apporter sites actifs pour la coordination, l'activation et la réduction des molécules de CO₂ en CO. De plus, un cadre organique covalente (COF) nanosphérique creux à base de TpPa-1, intégrée à un atome unique de Co-1T-MOS₂ (TpPa-1/Co-1T-MOS₂), a été conçu et développé via une stratégie à double ligand pour ajuster le potentiel des bandes et améliorer la séparation des charges afin d'optimiser l'efficacité de la photoréduction du CO₂. Les interactions entre TpPa-1 et Co-1T-MoS₂ ont facilité et amélioré la séparation des charges ainsi que la migration des porteurs de charge vers la surface, ce qui a entraîné une conversion sélective du CO₂ en CO. Finalement, les nanoparticules plasmoniques Au adhérés à une structure organique covalente tridimensionnelle, à base de porphyrine creuse (COF-366-Co) et avec un atome unique de Co (COF-366-Co[indice (H)]/Au), augmentent considérablement l'efficacité de la photoréduction du CO₂. Le nanocomposite conçu utilise le transfert d'électrons énergétiques induit par le plasmon, une meilleure collecte de lumière et des réactions de surface facilitées pour conduire les réactions redox photocatalytiques. Le nanocomposite développé (COF-366-Co[indice (H)]/Au) a montré une activité prometteuse vis-à-vis de la réduction photocatalytique du CO₂ sous irradiation à la lumière visible, qui a produit CO à un taux allant jusqu'à ~1200 µmolg⁻¹h⁻¹ et avec une sélectivité de 98 % sur H₂.The ensuing thesis examines the conversion of carbon dioxide (CO₂) to value-added chemical and fuels under solar light irradiation by employing some of the emerging photocatalytic materials known as covalent organic frameworks (COFs). This approach of photocatalytic process is considered to be one of the most viable remedies to global warming and energy crisis dilemmas. Importantly, this thesis delivers three novel nanostructured hybrid composites based on COFs for photocatalytic CO₂ reduction to value-added chemicals and fuels. Light-harvesting, charge separation, and surface reactions are critical aspects that have an enormous impact on CO₂ photoreduction. Covalent organic frameworks can be suitable candidates for these processes as they offer outstanding structural features and properties. Diverse nanostructured photocatalysts are actively being developed for CO₂ photoreduction. Multidimensional nanostructures and nanocomposite heterostructures are widely studied because of their excellent attributes such as efficient separation and long lifetime of the excited charge carriers. Promisingly, nanostructures and nanocomposites of the covalent organic frameworks with graphene and its derivatives, metal dichalcogenides and plasmonic materials exhibit excellent photocatalytic performance, according to the literature reports. In this investigation, a keto-enamine TpPa-1 covalent organic framework and reduced graphene oxide nanosheet nanocomposite are developed by an in-situ assembling technique. The covalent interactions between TpPa-1 and rGO facilitated the formation of band edges with required potential and thereby to achieve an improved charge separation along with rapid migration of charge carriers to the surface toward the selective reduction of CO₂. By the support of the electron mediator [Co(bpy)₃]²⁺ in the hybrid served as the active sites for the coordination, activation, and reduction of CO₂ molecules to CO. A hollow nano spherical TpPa-1 covalent organic framework (COF) integrated with single atom Co-1T-MoS₂ (TpPa-1/Co-1T-MoS₂) is further designed and developed through a dual-ligand strategy to tune the band edge potential and enhance the charge separation to improve CO₂ photoreduction efficiency of the system. The interactions between TpPa-1 and Co-1T-MoS₂ aided and enhanced the charge separation as well as charge carrier migration to the surface resulted in selective conversion CO₂ to CO. Au plasmonic nanoparticles adorned three-dimensional hollow porphyrin-based covalent organic framework with Co single atom (COF-366-Co[subscript (H)]/Au) is developed via dual-ligand strategy and post-synthetic metallization method and found that this system significantly boosted up the CO₂ photoreduction efficiency. It utilizes the plasmon-induced energetic electron transfer, enhanced light harvesting, and surface reactions to drive the photocatalytic redox reactions. The developed COF-366-Co[subscript (H)]/Au exhibited fine activity toward photocatalytic CO₂ reduction under visible light irradiation, which yielded the CO at a rate up to ~1200 µmolg⁻¹h⁻¹ with a selectivity of 98% over H₂
Interactions entre la lumière visible à haute énergie et le N-rétinylidène-N-rétinyléthanolamine
No full textTitre de l'écran-titre (visionné le 23 mai 2023)La lumière bleue (ou visible à haute énergie) est de plus en plus présente dans notre environnement. Que l'on pense aux écrans, aux diiodes électroluminescentes et autres nouvelles technologies, nous passons énormément de temps exposés à la lumière bleue. La pandémie de COVID-19 n'a fait qu'exacerber ce constat. Nous proposons d'étudier l'interaction de la lumière bleue avec un déchet métabolique retrouvé dans la lipofuscine de la rétine humaine. Cette molécule est le N-rétinylidène-N-rétinyléthanolamine. Il s'agit d'un produit du cycle visuel qui s'accumule dans le temps dans les cellules de l'épithélium pigmenté rétinien. Actuellement, il existe peu de connaissances sur l'impact de l'exposition chronique à la lumière bleue à dose physiologique. Dans un premier temps, nous nous attarderons sur le développement d'un modèle pertinent pour l'étude de la lumière dans des cellules de l'épithélium pigmenté rétinien. Ainsi, dans le premier chapitre, nous présenterons le travail effectué pour développer un modèle cellulaire différencié, stable et mélanisé. Nous avons observé qu'en conservant les cellules à confluence durant plusieurs semaines elles se différenciaient et présentaient des caractéristiques intéressantes pour notre étude. Dans un second temps, nous nous attarderons sur l'état des connaissances sur la lipofuscine et la lumière bleue. Dans le second chapitre, nous présenterons l'utilisation de ce modèle afin d'étudier l'impact du N-rétinylidène-N-rétinyléthanolamine, un composé de la lipofuscine, et de la lumière visible à haute énergie sur des facteurs cellulaires tels que l'inflammation et l'oxydation. Pour finir, nous discuterons des résultats obtenus et conclurons sur le travail effectué dans cette thèse.Blue (or high-energy visible) light is increasingly present in our environment. Whether we think of screens, light-emitting diodes and other new technologies, we spend a lot of time exposed to blue light. The COVID-19 pandemic has only exacerbated this finding. We propose to study the interaction of blue light with a metabolic waste found in the lipofuscin of the human retina. This molecule is N-retinylidene-N-retinylethanolamin. It is a product of the visual cycle that accumulates over time in the cells of the retinal pigmented epithelium. Currently, there is little knowledge about the impact of chronic exposure to blue light at physiological doses. First, we will focus on the development of a relevant model for the study of light in cells of the retinal pigmented epithelium. Thus, in the first chapter, we will present the work carried out to develop a differentiated, stable and melanized cell model. We observed that by keeping the cells at confluence for several weeks, they differentiated and presented interesting characteristics for our study. Secondly, we will focus on the state of knowledge on lipofuscin and blue light. In the second chapter, we will present the use of this model to study the impact of N-retinylidene-N-retinylethanolamin, a compound of lipofuscin, and high-energy visible light on cellular factors such as inflammation and oxidation. Finally, we will discuss the results obtained and conclude on the work done in this thesis
Le contrat de droit civil comme artefact social : constats, prospections et utopies
No full textQuels sont les principaux discours théoriques qui justifient le contrat? Cet ouvrage est un recueil de divers travaux qui vont puiser, au sein de l'univers sociétal et culturel, de nouvelles pistes de réflexion quant au sens à donner au contrat juridique de droit civil. Nous avons opté pour des détours hors du discours doctrinal usuel afin de nourrir une recherche de renouveau épistémologique sans cesse à poursuivre. En empruntant ces chemins de traverse, nous tentons de favoriser une meilleure compréhension du droit civil des contrats, de même que la construction et l'application d'un cadre théorique cohérent permettant de combler les lacunes des modèles classiques. Cet objectif très général trouve sa motivation dans le constat de crise récurrente auquel fait face la théorie contractuelle, soit un contexte dans lequel la majorité des contrats, dont la production est généralement le fruit d'une expression monologique et individuelle, sont destinés à des parties contractuelles désocialisées, voire réifiées.
Gènes de résistance aux antibiotiques à travers le long d'un gradient d'influence anthropique dans un bassin versant du Haut-Arctique canadien
No full textThèse ou mémoire avec insertion d'articlesLe domaine médical a évolué drastiquement au cours des derniers siècles et la découverte du premier antibiotique, c'est-à-dire une substance qui est capable de détruire ou d'inactiver certains microorganismes, y a grandement contribué. Cette découverte a mené à une diminution du taux de mortalité causé par certaines bactéries pathogènes. Cependant, la commercialisation des antibiotiques a mené à une diversification des mécanismes de résistance par les bactéries. L'utilisation à large échelle des antibiotiques a favorisé l'émergence et le transfert de gènes de résistance aux antibiotiques (antibiotic resistance genes, ARGs) chez les bactéries. Cette résistance représente l'un des principaux enjeux de santé publique à l'échelle mondiale, en raison d'une recrudescence de maladies bactériennes qui ne répondent plus à ce traitement de première ligne. Cependant, on en sait très peu sur la dispersion des ARGs dans l'environnement et encore moins lorsqu'il s'agit de la distribution de ces gènes dans le Haut-Arctique, où les pressions climatiques risquent d'apporter plusieurs changements. L'objectif principal de ce projet est de caractériser, à l'aide d'approches métagénomiques, les ARGs des communautés microbiennes dans différents réservoirs environnementaux faisant partie d'un gradient d'influence anthropique en Arctique canadien, sur l'île de Cornwallis. Les objectifs spécifiques sont de caractériser les ARGs le long d'un continuum d'environnements influencés par l'humain (incluant un site impacté par des eaux usées) et de comparer leur distribution le long de ce gradient d'influence. Nous avons identifié des ARGs dans les tapis microbiens, l'eau du lac et les aérosols dans l'ensemble du bassin versant de Resolute Bay. Nous avons également constaté que les tapis microbiens de la région contaminée présentaient la plus grande diversité d'ARGs par rapport aux sites non contaminés. Bien que nous ayons identifiés les ARGs principalement dans les génomes bactériens, nos données suggèrent, pour la première fois, que certains virus géants sont capables d'héberger des ARGs.The medical field has evolved dramatically over the last few centuries, and the discovery of the first antibiotic, a substance that can destroy or inactivate certain microorganisms, in 1928 was a major contributor. This discovery led to a decrease in the mortality rate caused by certain pathogenic bacteria. However, the commercialization of antibiotics has led to a diversification of various resistance mechanisms by bacteria. The widespread use of antibiotics has favored the emergence and transfer of antibiotic resistance genes (ARGs) in bacteria. Antibiotic resistance now represents one of the major global health crises due to an upsurge in bacterial-based diseases that no longer respond to this firstline treatment. However, very little is known about the dispersal of antibiotic resistance genes across different environments, and even less when it comes to the distribution of these genes in the High Arctic, where climate pressures are likely to increase the average temperature and disrupt existing microbial communities. The main objective of this project was to characterize, using metagenomic approaches, the ARGs of microbial communities in different environmental reservoirs along a gradient of anthropogenic influence in the Canadian Arctic on Cornwallis Island. The specific objectives were to characterize ARGs along a continuum of human-influenced environments (including sites impacted by sewage) and to compare their distribution along this gradient of anthropogenic influence. We identified ARGs in microbial mats, lake water and aerosols throughout the Resolute Bay watershed. We also found that microbial mats in the contaminated region had the highest diversity of ARGs relative to uncontaminated sites, and that this may be a remnant signal of the introduction of waste water. Although we identified ARGs predominantly in the genomes of bacteria, our data suggests, for the first time, that some giant viruses are capable of harbouring ARGs
Impact de la coupe de racines sur la stabilité des arbres en milieu urbain
No full textTitre de l'écran-titre (visionné le 7 août 2023)Les arbres en milieu urbain offrent de nombreux avantages. On peut mentionner, par exemple, l'embellissement du lieu où ils se situent, la réduction des îlots de chaleur et la filtration de l'air. Toutefois, la proximité entre les infrastructures et les arbres augmente le risque d'interférence entre les infrastructures et les racines. C'est pourquoi il est fréquemment nécessaire de couper des racines lors de la réalisation de travaux d'entretien (conduite d'eau, enfouissement des fils, trottoir, etc.). Ces travaux sont susceptibles d'engendrer le dépérissement, la mort ou une vulnérabilité au déracinement pour l'arbre. Les données quantitatives permettant de prédire l'impact de ces travaux sont toutefois limitées. L'objectif était donc de quantifier la perte de stabilité due à la coupe de racines sur les arbres de deux espèces largement présentes en milieu urbain. L'étude portait sur les érables de Norvège (Acer platanoides) et les tilleuls à petites feuilles (Tilia cordata). Les arbres faisaient entre 23 et 40cm de diamètre à hauteur de poitrine et ne dépassaient pas les 14m de hauteur. Les arbres choisis étaient tous droits au début des tests et n'avaient que peu de limitation au développement de leurs racines. Nous avons réalisé un test de traction statique non destructif avant et un autre après la coupe de racines à une distance prédéterminée allant de 1m à 8m du tronc. Les mesures réalisées ont permis de calculer un facteur de sécurité qui a été comparé avant et après la coupe. Les résultats suggèrent que, même en coupant les racines à 1m de l'arbre sur deux côtés perpendiculaires, la stabilité ne serait pas affectée. Le facteur limitant la coupe de racine serait donc plutôt la vigueur de l'arbre à plus long terme que la stabilité. Toutefois, les résultats pourraient être différents pour des arbres plus grands ou dont le développement du système racinaire serait limité à plusieurs endroits. En attendant d'avoir davantage de résultats sur l'évolution de la vigueur et de la stabilité sur le long terme, nous recommandons d'éviter au maximum la coupe de racines
Modélisation multi-factorielle de pathologies cérébrales dans le contexte de la maladie d'Alzheimer
No full textTitre de l'écran-titre (visionné le 14 août 2023)La maladie d'Alzheimer (MA) est la cause la plus commune de démence chez les personnes de 65 ans et plus. Qu'est-ce qui déclenche réellement cette maladie ? La réponse est probablement une interaction dynamique de diverses voies, y compris l'amyloïde-bêta, les protéines tau hyperphosphorylées et les cytokines inflammatoires, modulées par des facteurs de risque tels que la génétique et le sexe. Cependant, tester une telle hypothèse multifactorielle chez l'humain est logistiquement presque impossible. Les modèles mathématiques pourraient résoudre ce problème en offrant un moyen de démêler les relations causales. Dans le cadre de ce mémoire, nous avons construit un modèle mathématique décrivant l'évolution d'un cerveau normal vers un état pathologique. Il est composé de dix-neuf équations différentielles ordinaires utilisant des paramètres issus de la littérature. Nos variables incluent l'amyloïde-bêta, les protéines tau, les neurones, les astrocytes activés, les microglies et macrophages, et certaines cytokines. Nous obtenons des résultats pour ces variables pour le vieillissement entre 30 et 80 ans d'âge. En raison de son importance dans la MA, nous avons séparé l'accumulation d'amyloïde-bêta en plusieurs composantes, soit les monomères intracellulaires et extracellulaires, les oligomères et les plaques. L'effet du sexe et la présence de l'allèle APOE4 ont été pris en compte via des paramètres sélectionnés. Le modèle est également sensible à l'insuline, étant donné que le diabète est un facteur de risque bien connu de la MA. Notre modèle relie avec succès la plupart des variables par rapport à l'âge. Nous présentons aussi deux variations du modèle, soit sans la variation de la concentration d'insuline, ou avec une diminution du taux d'activation des microglies. Les résultats obtenus sont cohérents avec les observations expérimentales. Malgré cela, notre modèle est encore sujet à plusieurs améliorations et une validation avec des données expérimentales est à faire.Alzheimer's disease (AD) is the most common cause of dementia in people aged 65 and over. What actually triggers this disease? The solution is likely a dynamic interplay of various pathways, including amyloid-beta, hyperphosphorylated tau proteins, and inflammatory cytokines, modulated by risk factors such as genetics and gender. However, testing such a multifactorial hypothesis is logistically almost impossible to achieve in humans in practice. Mathematical models could solve this problem by offering a way to untangle causal relationships. As part of this thesis, we have built a mathematical model presenting the evolution of a normal brain towards a pathological state. It is composed of nineteen ordinary differential equations using parameters taken from the literature. Our variables include amyloid-beta, tau proteins, neurons, activated astrocytes, microglia and macrophages, and some cytokines. We obtain results for these variables for aging between 30 and 80 years of age. Because of its importance in AD, we have separated amyloid-beta accumulation into several components, namely intracellular and extracellular monomers, oligomers and plaques. The effect of sex and the presence of the APOE4 allele were taken into account via selected parameters. The model is also insulin sensitive, as diabetes is a well-known risk factor for AD. Our model successfully links most of the variables with age. We also present two variations of the model, either without the variation in insulin concentration, or with a decrease in the rate of activation of microglia. The results obtained are consistent with the experimental observations. Despite this, our model is still subject to several improvements and a validation with experimental data is to be done
Mécanismes expliquant l'effet longitudinal du climat de sécurité psychosocial sur l'engagement et l'épuisement chez les professionnels de l'enseignement et des soins de santé pendant la pandémie COVID-19
No full textThèse ou mémoire avec insertion d'articles.La pandémie de COVID-19 a fortement détérioré la santé psychologique de la population en général, mais en particulier de certains secteurs d'emploi qui ont été particulièrement touchés par des problèmes d'absentéisme et de pénurie de main-d'œuvre, tels que les secteurs de l'enseignement et des soins de santé. Peu d'études réalisées dans cette période de crise ont vérifié si le climat de sécurité psychosocial était un précurseur de l'engagement et de l'épuisement à travers les demandes et les ressources de l'emploi. Cette étude longitudinale vise donc à évaluer le rôle médiateur des demandes et des ressources de l'emploi, dans les relations entre le climat de sécurité psychosocial et l'engagement et l'épuisement émotionnel et à vérifier les différences selon le secteur d'emploi chez les professionnels de l'enseignement et des soins de santé pendant la pandémie COVID-19. Notre échantillon était composé de 70 professionnels de l'enseignement et 69 professionnels des soins de santé qui ont répondu à un questionnaire mesurant le climat de sécurité psychosocial, la charge de travail, l'autonomie, le soutien social, la reconnaissance, l'engagement et l'épuisement émotionnel. Les résultats ont montré que climat de sécurité psychosocial est significativement plus élevé chez les professionnels de l'enseignement. La relation bêta entre l'autonomie et l'épuisement est positive. En contrôlant pour le secteur d'emploi, le soutien des collègues et la reconnaissance agissent comme médiateurs dans la relation climat de sécurité psychosocial-engagement, alors que la charge de travail agit comme médiateur dans la relation CSP-épuisement émotionnel, uniquement chez les professionnels de l'enseignement. Toutefois, la différence entre les deux secteurs d'emploi n'est marginalement significative que lorsque la reconnaissance est le médiateur de la relation CSP-engagement. La reconnaissance est liée positivement à l'engagement chez les professionnels de l'enseignement de façon significative, alors qu'elle y est liée négativement chez les professionnels de la santé, mais de façon non significative. Notre étude a permis de mettre en lumière l'importance du climat de sécurité psychosocial en temps de pandémie pour équilibrer les demandes et les ressources de l'emploi et améliorer la santé psychologique chez les professionnels de l'enseignement et des soins de santé.The COVID-19 pandemic severely deteriorated the psychological health of the general population, but particularly of certain employment sectors that were particularly affected by problems of absenteeism and labour shortages, such as the education and healthcare sectors. Few studies conducted during this period of crisis have tested whether psychosocial safety climate is a precursor to engagement and burnout across job demands and resources. The purpose of this longitudinal study was therefore to assess the mediating role of job demands and resources in the relationship between psychosocial safety climate and engagement and emotional exhaustion and to test for differences by employment sector among education and healthcare professionals during the COVID-19 pandemic. Our sample consisted of 70 teaching professionals and 69 healthcare professionals who completed a questionnaire measuring psychosocial safety climate, workload, autonomy, social support, recognition, commitment, and emotional exhaustion. The results showed that psychosocial safety climate is significantly higher in teaching professionals. The beta relationship between autonomy and emotional exhaustion was positive. Moderating for employment sector, co-worker support and recognition mediate the PSC-engagement relationship, whereas workload mediates the PSC-emotional exhaustion relationship, only among teaching professionals. However, the difference between the two job sectors is only marginally significant when recognition mediates the PSC-engagement relationship. Recognition is significantly positively related to engagement among teaching professionals, whereas it is negatively related among health professionals, but not significantly so. Our study highlighted the importance of psychosocial safety climate during a pandemic to balance job demands and resources and improve psychological health among teaching and healthcare professionals
Influence des gradients environnementaux sur la structure des communautés endobenthiques du système du Saint-Laurent
No full textTitre de l'écran-titre (visionné le 25 juillet 2023)Les organismes benthiques jouent des rôles importants dans les écosystèmes aquatiques tels que l'oxygénation, la décomposition ou le recyclage de la matière organique. Toutefois, les pressions environnementales et anthropiques croissantes menacent le bon fonctionnement de ces systèmes et engendrent une baisse de la diversité benthique, qui mériteraient d'être mieux documentées. Le Saint-Laurent, considéré comme l'un des plus grands systèmes hydrographiques au monde, présente une mosaïque d'habitats variés, de forts gradients environnementaux et de nombreuses pressions humaines, tous susceptibles d'influencer les communautés benthiques à divers degrés. Cette étude s'est intéressée à trois régions hydrologiques du Saint-Laurent : la portion fluviale, l'estuaire fluvial et l'estuaire moyen. L'objectif était de caractériser la composition et la répartition des différentes communautés benthiques dans une portion contrastée du système Saint-Laurent et d'identifier les variables environnementales qui expliquaient le mieux leur présence. Les communautés benthiques ont été échantillonnées à 113 stations de Montréal à Cacouna de 2018 à 2020. Les embranchements Annelida et Arthropoda étaient les deux taxons les plus représentés dans notre échantillonnage. Les analyses de groupement ont révélé neuf communautés benthiques influencées par les gradients environnementaux propres des régions hydrologiques. Les masses d'eau, la salinité, la nature des sédiments ainsi que la température étaient les quatre variables clés qui expliquaient 16 % de la relation entre les communautés et les variables environnementales. Cette étude a mis en évidence les effets de processus régionaux sur la structure des communautés benthiques et suggère l'implication de plusieurs effets locaux. Enfin, c'est la première fois qu'une étude portant sur les communautés benthiques couvre à la fois le fleuve et l'estuaire du Saint-Laurent. Ce travail à grande échelle permet d'affiner la compréhension de l'écosystème et contribue à améliorer la pertinence des indicateurs benthiques.Benthic organisms play important roles in aquatic ecosystems such as oxygenation, decomposition, or recycling of organic matter. However, growing environmental and anthropogenic pressures threaten the proper functioning of aquatic environments and lead to a decline in benthic diversity, which deserves to be better documented. St. Lawrence, considered one of the largest hydrographic systems in the world, presents a mosaic of varying habitats, strong environmental gradients, and numerous human pressures, all likely to influence benthic communities to varying degrees. This study focused on three hydrological regions of St. Lawrence: the fluvial portion, the fluvial estuary, and the upper estuary. The objective was to characterize the composition and distribution of different benthic communities in a contrasting portion of the St. Lawrence system and to identify the environmental variables that best explained their presence. Benthic communities were sampled at 113 stations from Montreal to Cacouna between 2018 and 2020. The phyla Annelida and Arthropoda were the two most represented taxa in our sampling. Cluster analyses revealed nine benthic communities influenced by hydrological region-specific environmental gradients. Water masses, salinity, nature of sediment, and temperature were the four key variables that explained 11% of the relationship between communities and environmental variables. This study has highlighted the effects of regional processes on the structure of benthic communities and suggests the involvement of several local effects. Finally, this is the first time that a study on benthic communities has covered both the St. Lawrence River and the estuary. This large-scale work makes it possible to refine the understanding of the system and contributes to improving the relevance of benthic indicators
Surface network and drainage network : towards a common data structure
No full textThe surface network is an application of the Morse-Smale complex to digital terrain models connecting ridges and thalwegs of the terrain in a planar, undirected graph. Although it provides a topological structure embedding critical elements of the terrain, its application to morphological analysis and hydrology remains limited mainly because the drainage network is the most relevant structure for analysis and it cannot be derived from the surface network. The drainage network is a directed, hierarchical graph formed by streams. Ridges of the surface network are not equivalent to drainage divides, which are not contained in the drainage network, and there is no direct association between thalwegs and streams. Therefore, this paper proposes to extend the surface network into a new structure that also embeds the drainage network. This is done by (1) revising the definition of ridges so that they include drainage divides and (2) assigning a flow direction to each thalweg, taking into account spurious depressions to avoid flow interruption. We show that this extended surface network can be used to compute the flow accumulation and different hydrographic features such as drainage basins and the Strahler order. The drainage network extracted from the extended surface network is compared to drainage networks computed with the traditional D8 approach in three case studies. Differences remain minor and are mainly due to the elevation inaccuracy in flat or slightly convex areas. Hence, the extended surface network provides a richer data structure allowing the use of a common topological data structure in both terrain analysis and hydrology
La contextualisation en mathématiques dans le cours de Calcul différentiel au collégial
No full textTitre de l'écran-titre (visionné le 25 juillet 2023)La présente recherche a pour principal objectif d'étudier la manière dont les étudiants résolvent des tâches contextualisées et de documenter leur attitude vis-à-vis celles-ci. Pour y arriver, nous avons élaboré deux activités, nommées tâches contextualisées, qui renvoient à la contextualisation selon les caractéristiques établies par les principaux chercheurs dans le domaine (Janvier, 1991; Zazkis, 2016; Mazzeo, 2008; El Gaidi et Ekholm, 2015). Puis, nous avons proposé ces tâches contextualisées à un groupe de quarante-deux étudiants suivant le cours Calcul différentiel, un cours offert en première session du programme Sciences de la nature au collégial. Les données recueillies par captations vidéo suggèrent que la contextualisation apporte une contribution dans la mobilisation des concepts mathématiques particulièrement en consolidant ceux déjà acquis. Même s'il peut engendrer à certains moments une confusion ou mener les équipes vers de fausses pistes, le recours au contexte offre de nombreux apports : un support à la compréhension, des validations mathématiques, des clarifications et la formulation de réponses plus approfondies. Par l'entremise de questionnaires distribués aux étudiants, nous avons constaté que les étudiants perçoivent les tâches contextualisées de manière assez positive. La plupart d'entre eux éprouvent de la joie à résoudre ces tâches et perçoivent peu de difficulté face à celles-ci. La majorité d'entre eux ont notamment évoqué qu'ils percevaient mieux l'utilité et l'intérêt d'apprendre les concepts mathématiques. L'analyse de nos données suggère que la contextualisation est une stratégie intéressante pour les professeurs du collégial dans la mobilisation des concepts mathématiques