Subventions de démarrage

Catalyser de nouvelles initiatives de recherche en fournissant un financement aux chercheurs pour concevoir ou développer des projets de recherche et rechercher des financements plus importants provenant d’autres sources. L'accent est mis sur des projets à travers des thèmes de recherche dans des axes ou entre deux axes de recherche





La science citoyenne au service de la biodiversité: surveiller les cétacés dans le détroit de Magellan et dans le canal Beagle au chili
Liliana Perez (Université de Montréal), Thora Martina Herrmann (Université de Montréal),
Il est bien documentée et mondialement reconnu que dans les environs des zones ayant une présence importante de cétacés, l’industrie du tourisme s’est toujours développé et fait de larges bénéfices. Dans certaines régions, ces espèces charismatiques contribuent non seulement au renforcement du tourisme durable, mais aussi au développement de l’identité sociale et culturelle des communautés locales. Le dauphin de Peale, qui est le dauphin le plus répandu dans les fjords de Patagonie et de Fuégie, présente un intérêt particulier pour ce projet, quoique sa densité et son abondance soient faibles et que sa distribution soit agrégée, avec des secteurs où la probabilité de rencontre est élevée et d'autres où elle est faible. Ce projet vise à développer et à mettre en œuvre un programme de surveillance des cétacés soutenu non seulement par les universitaires, mais aussi par la science citoyenne pour soutenir le développement et la mise en œuvre de pratiques durables qui assureront la conservation de la biodiversité dans la région sub-antarctique du Chili. Plus précisément, sur la base de notre surveillance axée sur la science citoyenne, notre objectif est de créer une base de données en ligne en libre accès qui aidera à évaluer l'état de la population et de la distribution du dauphin de Peale (Lagenorhynchus australis) dans la région. En utilisant les données collectées par la communauté et experts scientifiques, nous cherchons à promouvoir le renforcement des capacités locales en matière de surveillance des espèces marines parmi les communautés locales de Punta Arenas (détroit de Magellan), encourageant ainsi la conservation de cette espèce et son intégration à la culture régionale.
Eco-evolutionary consequences of adaptive reversals in consumer foraging traits in nature
Alison Derry (Université du Québec à Montréal), Andrew Hendry (McGill University), Blake Matthews (Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology (Eawag), Switzerland),
Project description: A major knowledge gap exists in understanding the conditions and extent to which reciprocal interactions between ecology and evolution (eco-evolutionary interactions) occur in whole ecosystems in natural settings. We will investigate relationships between adaptive evolutionary changes in foraging traits of stickleback, their diet, and consequences for the structure and nutritional quality of zooplankton prey communities through trophic cascades in lakes – with potential positive feedbacks on the fish populations. We will use replicated Before-After Control-Impact (BACI)-design manipulations of whole lake ecosystems that involve experimental stocking of divergent stickleback evolutionary lineages. Eight Alaskan lakes will be treated by U.S. Fish & Wildlife to remove non-native northern pike in fall 2018, and then restocked with evolutionarily divergent lineages of limnetic (n=4 lakes) or benthic (n=4 lakes) threespine stickleback as the forage fish in spring 2019. It is important to improve our understanding of eco-evolutionary interactions in whole ecosystems in natural settings, especially for the management of disturbed aquatic ecosystems. New collaboration: QCBS members Derry and Hendry have a proven track-record of successful collaboration, but the project and collaboration with Blake Matthews (Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology) is completely new. The proposed research project will support a new collaboration and it cannot be accomplished with existing grants that are supporting other research programs. The collaboration bridges two QCBS axes: Axis 1 Discovering Biodiversity and Axis 2 Linking Biodiversity to Ecosystems. The mandate and timing of lake manipulations in Alaska was determined by U.S. Fish & Wildlife, and this presented us with a unique but not yet funded opportunity to explore eco-evolutionary interactions in replicated lake ecosystems. Use of funds: We request $5000 from QCBS to cover field research costs for the critical initial 2019 field season. This will support data collection for a new MSc student who has been recruited to start her program in May 2019. QCBS support will enable leverage for us to create, design, and further develop research projects, and to apply for larger research grants from other funding sources such as FRQNT and NSERC, as well as with our other international collaborators.
Assessment of free-ranging dog and wildlife interference in a sub-arctic community (Kawawachikamach, Québec).
Thora Martina Herrmann (Université de Montréal), Elke Schüttler (Universidad de Magallanes), Lorena Saavedra (Universidad de Magallanes),
Dogs have been an integral part of the physical, social, cultural, spiritual and economic environment of the Naskapi First Nation of Kawawachikamach but are also a health risk through attacks, bites, injuries, and the transmission of rabies and other zoonoses by contact with wildlife. Dog-related health issues are exacerbated by the limited access to veterinary services and dog overpopulation. Naskapi members are concerned about interference between free-roaming village dogs and wildlife (e.g., bears, foxes, porcupine, wolves). Dog-wildlife interactions include predation, competition, disease transmission, and hybridization, and more subtly, shifts in wildlife activity patterns or changes in space use. This project examines spatiotemporal activity patterns of village dogs and the location, cause and species involved of dog-wildlife encounters by equipping village dogs with GPS devices and small dog-borne video cameras. This project will contribute to disentangle dog interactions with the Arctic fauna, building local capacity in species monitoring, engaging local residents in domestic carnivore-wildlife management and sub-arctic biodiversity conservation, as well as initiating a comparative project on human-dog-wildlife interactions in polar regions.
The role of epigenetics in the hormonal control of branchial acid-base regulation
Piero Calosi (Université du Québec à Rimouski), Bernard Angers (Université de Montréal), Sophie Breton (Université de Montréal),
Many aquatic crustaceans live in highly variable environments (i.e. changes in salinity, temperature, pH, pCO2 and pO2). As a result, their physiological homeostasis is constantly challenged. A constant pH in the blood/hemolymph, tissues and cells, however, is indispensable in all living organisms for the proper function of proteins and enzymes. With the ongoing global change, including the anthropogenically induced rise in atmospheric temperature and CO2 resulting in elevated ocean temperature, pCO2 (hypercapnia) and a drop of ocean pH (ocean acidification), possessing an efficient acid-base regulatory ability will become increasingly important for all aquatic animals, including crustaceans. The present knowledge of the endocrine control of acid-base regulation in crustaceans (i.e. how acid/base-disrupting changes in their environment are detected, evaluated, and then communicated within the body to elucidate the appropriate compensatory response) is still extremely limited. Furthermore, the endocrine system itself being controlled by epigenetics, adds another layer of regulation that we currently do not understand. Consequently, our project aims to investigate the role of epigenetics in the acclimation potential of crustaceans with respect to the endocrine control of acid-base balance. To address this question, we apply Methylation Sensitive Amplification Polymorphism (MSAP) and Southern Blot analysis to determine the DNA methylation response of osmo-regulating green crabs, Carcinus maenas, to hypercapnia both in the gill (as the major organ for acid-base regulation) and the eyestalks (as the major endocrine organ) on a genomic and mitochondrial level. Our research will provide cutting-edge science in the to date drastically understudied fields of (i) endocrine aspects of crustacean acid-base regulation, and (ii) epigenetic mechanisms involved in the determination of the acclimation potential of crustaceans to global change (hypercapnia).


Evaluation of a Next Generation Sequencing strategy using a plasmid enrichment approach for metazoan to retrieve mitochondrial genomes
Pierre Blier (Université du Québec à Rimouski), Piero Calosi (Université du Québec à Rimouski), France Dufresne (Université du Québec à Rimouski),
Mitochondrial DNA has become a popular tool in biodiversity studies. The description of the mitochondrial genome allows the investigation of both evolutionary and adaptive links among species or population. Until recently, obtaining the complete sequence of these genomes was a challenge especially for non-model organisms. With the advance in next generation sequencing (NGS), mitochondrial genomes can now be easily obtained but it has some limitations. We propose to test a new cheaper and faster method to acquire the mitochondrial genome. Currently this technique has never been tested on invertebrates or on non-mammalian vertebrates. This is opening new exciting avenues of research.Three laboratories at the UQAR independently work on mitochondrial genomes for their research. We aim to unite our forces, through this collaboration, in order to develop this new technique and assess the organization of mitochondrial genomes for a variety of species. To do so, we propose (establishing a new collaboration only possible through the QSBC Seed Grant support – 5000 $, 58% total project cost) to obtain the entire mitochondrial genomes from several species. This will be done by sequencing 11 species (4 vertebrates and 7 invertebrate) using next generation sequencing technique on sample enriched in mitochondrial genome based on the new cost-effective method developed by Quispe-Tintaya et al. (2013). The intended work will lead (1) to a technical note in collaboration with Dr. Brian Boyle (IBIS, University Laval) on the application of the method developed for mammals by Quispe-Tintaya et al. (2013), (2) to improve the knowledge on the mitochondrial genome organization in metazoan,and (3) to improve of the existing phylogeny of Mollusca, Arthropoda and Chordata using mitochondrial genome.
The role of phenotypic plasticity and adaptation in defining the long persistence of marine ectotherm’s to increasingly warm and hypoxic conditions in tropical coastal habitats
Piero Calosi (Université du Québec à Rimouski), Pierre Blier (Université du Québec à Rimouski), Noelle Lucey (Smithsonian Tropical Research Institute ),
Amongst marine habitats, coastal environments undergo the most intense variation in environmental conditions, this being especially true in tropical areas, where waters are extremely warm and coastal hypoxic zones are expanding. However, these seemingly harsh environments host a great biodiversity of ectotherms, mostly invertebrates. In ectotherms’ thermal tolerance is dependent on the organisms' capacity to deliver oxygen efficiently to their cells, as defined by the Oxygen Capacity Limitation of Thermal Tolerance (OCLTT) hypothesis or alternatively by mitochondrial dysfunction (Mitochondrial Dysfunctions at Higher Temperatures hypothesis). However, tropical species have not been considered among the most vulnerable to global warming, as they will not experience the highest or fastest increase in temperature, and are thought to inherently possess the ability to face further temperature increases as they are already adapted to warm conditions. However, the biological implications of further temperature increases in the tropics may have unexpected consequences, based on adaptation limitation and the fact that warm waters hold less dissolved oxygen. Our aim is to investigate the influence of in situ oxygen saturation history of exposure and the acute exposure to elevated temperature on the physiology of tropical marine invertebrates. We aim to do so by measuring indivivuals’ resting and maximum metabolic rates, upper thermal limits (CTmax) and mitochondrial phenotypes and density in six key species selected across different phyla, and covering a range of functional and trophic levels. The project we propose will be conducted in Almirante Bay (Panama), a unique environment with a history of frequent and periodic hypoxic events, which hosts a diverse fauna of invertebrates in size, complexity, and function. This natural laboratory will enable to investigate the potential plastic or adaptive responses to in situ exposure to hypoxia and elevated temperature in multiple species, thus enabling us to acquire an ecosystem point of view. The proposed collaboration links Blier (Axis 1-2 Themes 1.3, 2.1, 2.2) and Calosi (Axis 2 Themes 2.1, 2.2), with the implication of QCBS HQPs Carignan and Vermandele. The QCBS Seed Grant (4970 $) will contribute to 30.84% of total expenses and would greatly help in establishing a durable partnership (see detailed budget).
How do green roofs select for mycorrhizal fungal traits?
Pierre-Luc Chagnon (Agriculture et agroalimentaire Canada), Jacques Brisson (Université de Montréal), Danielle Dagenais (Université de Montréal), Tonia de Bellis (Dawson College),
Green roofs are increasingly popular green infrastructures well-recognized for their provision of various urban ecosystem services including the retention of stormwater, the thermal insulation of buildings and the provision of a reservoir of native biodiversity. However, these environments are stressful to plants, which limits their survival and primary production. Mycorrhizal symbioses are well-known to alleviate plant stresses, including the amelioration of water stress, which is the most critical stress experienced by plants on green roofs. This suggests that better harnessing this symbiosis through targeted inoculation could improve the establishment and functioning of green roofs. However, we know that mycorrhizal fungal species vary in their provision of drought tolerance to their host. There is a clear lack of data regarding how mycorrhizal fungal traits (1) are selected by green roofs conditions and (2) influence plant water stress resistance. Our project will evaluate how mycorrhizal fungal communities develop under greenroof, water-stressing conditions, as opposed to the more natural mesic conditions typical of Southern Québec. From there, a longer-term objective will be to characterize the traits of mycorrhizal species thriving under green roofs conditions, to gain mechanistic insights linking mycorrhizal fungal persistence under green roofs and their impact on plant survival and performance. As a whole, this project will significantly advance our understanding of mycorrhizal fungal functional diversity, and will also allow us to make important first steps towards a potential widespread use of mycorrhizal inoculants in green roofs design and establishment.
Investigating the role of foraging behavior in eco-evolutionary dynamics.
Pierre-Olivier Montiglio (Université du Québec à Montréal), Rowan Barrett (McGill University),
Biodiversity is shaped by feedbacks between ecological and evolutionary processes. This complicates our task of predicting the shape and extent of biodiversity in natural ecosystems. Empirical work suggests that animal behaviour (for example an organism's decision about how to forage or what to eat) is a central component mediating such feedbacks. Yet very few studies have analysed the role of behaviour in such feedbacks directly. We propose to establish a research program to investigate the role of behaviour in the feedback between ecological and evolutionary processes directly. We will analyse how the foraging behaviour and diet of black widow spiders shape the diversity of insect prey communities. In black widows, foraging behaviour leaves a persistent physical silk structure - a web - acting as a trap for insect prey. We can thus sample and manipulate the webs. These spider webs are also amenable to new molecular techniques that enable clear identification of the prey species captured on the webs (DNA metabarcoding). This opens up the possibility to study the relationships between spiders and their prey with a rare level of resolution. Our objectives are to identify suitable study sites, to quantify the abundance and diversity of prey species available to the spiders, and to assess the web structure and diet of the spiders. We will identify study sites around Tucson, Arizona. We will also quantify the number of sticky traps on their webs and compare the structure of webs spun by spiders in standardized conditions across study sites. Finally, we will use DNA metabarcoding to assess the diversity of insect species captured by spiders on their web and quantify the spiders’ diet. This project will start a new collaboration linking expertise in animal behavior, evolutionary ecology, and molecular biology to push our understanding of the role of animal behavior in eco-evolutionary feedbacks.
Modélisation de l’évolution du syndrome de train de vie et conséquences pour la diversité intra-spécifique
Denis Réale (Université du Québec à Montréal), Pierre-Olivier Montiglio (Université du Québec à Montréal), Orr Spiegel (Tel Aviv University, Isreal), Melanie Dammhahn (Potsdam University, Germany),
Les espèces montrent des cycles de vie qui varient souvent le long d’un continuum biodémographique allant de lent (croissance lente, fécondité limité, survie élevée) à rapide (croissance rapide, forte fécondité, survie limitée). Ces différences de cycle de vie pourraient avoir co-évolué avec des différences physiologiques (niveau hormonaux, taux métaboliques et immunologiques) pour former un syndrome de train de vie. La présence de syndromes de train de vie à l’intérieur des populations pourrait expliquer pourquoi les individus montrent des différences constantes de comportement (i.e. des différences de personnalité). Cette hypothèse est intrigante mais les modèles formels sont encore très rares. Nous proposons de construire un modèle intégrant les théories sur le comportement d’approvisionnement, l’écologie du mouvement, et les théories sur les stratégies d’histoire de vie, pour bâtir des prédictions plus solides et précises sur l’évolution des syndromes de train de vie. Ce modèle alliera des simulations centrées sur l’individu dans un cadre spatialement explicite. Nous nous concentrerons à analyser l’effet des fluctuations de la distribution des ressources alimentaires et du risque de prédation sur l’évolution du syndrome de train de vie. Les prédictions tirées de ce modèle seront testées à partir des données disponibles dans la littérature par un projet de maîtrise à l’UQAM. Ce projet est à l’interface entre la théorie des stratégies d’histoire de vie, la théorie de l’approvisionnement optimal, et l’écologie du mouvement. Il permet d’approfondir nos connaissances sur les mécanismes éco-évolutifs, à l’origine du maintien de la biodiversité, aux niveaux intra-spéficique et inter-spécifique.
Evolutionary resilience at the base of aquatic food webs in face of anthropogenic environmental disturbance
Rowan Barrett (McGill University), Alison Derry (Université du Québec à Montréal),
The QCBS seed grant will bring new insights about the evolutionary resilience of an organism at the base of aquatic food webs. The persistence of species in face of environmental disturbance can be enabled by rapid evolution, and in some cases, evolutionary rescue. Although evolutionary rescue has been shown to theoretically and experimentally prevent the extinction of local populations, this process has not been demonstrated in natural ecosystems and various factors (demographic, genetic and environmental) that can affect the probability of rescue remain untested. Our project will fill a critical knowledge gap about evolutionary rescue in the wild by employing temporal genomic data and resurrection ecology experiments in whole lake ecosystems that have been impacted by historical human disturbance. We will uncover potential signatures of selection at the the genomic level indicating rapid evolutionary responses in the ecologically significant calanoid copepod (Leptodiaptomus minutus Lilljeborg). Our hypothesis is that L. minutus underwent an evolutionary rescue following historical ecosystem disturbance. Given the broad geographic distribution of this species across north-eastern North America, and its importance in aquatic food webs, genomic data and analyses could then be applied to assess its adaptive resilience in other aquatic ecosystems challenged by climate change and other anthropogenic stressors. We will collaborate with government researchers as well as bring together researchers that utilise facilities from two universities (McGill and UQAM), as well as share a co-advised biology PhD student (Mathilde Salamon, UQAM) and several undergraduate students who will work from both universities.
Satellite Monitoring of Cumberland Sound Beluga Population
Murray Humphries (McGill University), Marianne Marcoux ( Fisheries & Oceans Canada), Bertrand Charry (CTS-Charry Tissier Scientific), Emily Tissier (Concordia University),
To date, many large arctic mammal species are still considered data poor due to limitations of monitoring techniques used by researchers. Advancement in satellite image resolution offers a new information tool for scientists to monitor wildlife at an individual level, and study their interactions with their environment. Recently listed as an Endangered Species under the Species at Risk Act, the Cumberland Sound beluga (Delphinapterus leucas) population needs urgent conservation efforts to ensure its viability. As a harvested species for subsistence by the nearby Inuit community, the Cumberland Sound population requires constant monitoring to determine hunting quotas and assess any variation in the population trend. We propose to analyze satellite images from WorldView-3 that have a 30cm resolution to determine the feasibility of detecting beluga whales, and upon success, compare abundance estimates obtained from satellite images with known estimates from aerial surveys. This project will help to monitor an endangered population and start a strong partnership between McGill University and the Department of Fisheries and Oceans Canada to develop new non-invasive monitoring of Arctic species.
Aural soilscapes: Creating ecological consciousness to climate change
Etienne Yergeau (INRS), Ciara Raudsepp-Hearne (McGill ), Sandra Volny (Panthéon-Sorbonne Paris 1),
Sounds are a fundamental property of all ecosystems and are inextricably linked to their healthy functioning. Hence, sounds are indicators of ecosystem health that are likely impacted by the ongoing anthropogenic climate change crisis. As human beings we are constantly exposed to sounds coming from our environment, including the ecosystem soil. We are not only passive listeners but active sound participants in the creation of our soundscapes, which we introduce here as the concept of aural soilscapes. Many of those sounds cannot be detected with current scientific methods; yet, they are present and influence us. Thus, we establish a transdisciplinary project of ecologists and a sound artist to create a new approach to create ecological consciousness with our aural soilscapes by conducting a sound field experiment that will set the basis for an exhibition. We betake ourselves to theoretical and physical places to experience and document the becoming of ecological consciousness with our aural soilscapes by addressing the following questions (1) Does soil have a sound and if so how does it sound like? (2) How does climate change impact sounds? (3) How could soil sounds influence us as humans? Bridging artistic and scientific research to the subterranean life in soil, we conceptualize and document the becoming of these almost imperceptible life forms: hearing what cannot be seen and giving a voice to soil and its tiniest inhabitants. The QCBS seed grant will help us to bring awareness to the impact of climate change on the ecosystem soil and ultimately on us as humans.
Linking above- and belowground biodiversity: do forest tent caterpillar outbreaks have cascading effects on soil microbe and springtail communities?
Ira Tanya Handa (Université du Québec à Montréal), Emma Despland (Concordia University), First name Last name (Institution name),
The forest tent caterpillar (Malacosoma disstria) is a significant defoliator of hardwood stands throughout Canada. In Quebec, there are two foci in which outbreaks appear to cycle independently: one in the south on sugar maple (Acer saccharum) and one in the northwest on trembling aspen (Populus tremuloides). Severe outbreaks occur at approximately 10-year intervals and are responsible for decreases in forest productivity. Historically, infestations usually collapsed after one or two years of defoliation, but longer and more severe outbreaks have been observed in more recent years. Much remains to be understood about how such aboveground changes, mediated by the caterpillar, might cause changes in nutrient cycles and nutrient availability, particularly belowground dynamics of soil microbes and invertebrate communities. For example, potential changes in decomposer community complexity may have important consequeces for C and N cycling of leaf litter in forest ecosystems. Here, we propose a pilot study to assess the functional response of springtail communities to potentially changing litter, root and soil microbial resources in two sites in northern and southern Quebec with deciduous stands subject to a gradient of defoliation due to an ongoing outbreak of forest tent caterpillar since 2016. We propose to study soil microbes and springtails under undefoliated trees, trees that were previously defoliated in 2016 and 2017 or were currently defoliated (in early summer 2018) to address the following hypotheses: 1) defoliation will a) alter the leaf litter quality of sugar maple and trembling aspen and b) alterations will still be visible in leaf litter from trees that were defoliated in the previous year; 2) defoliation will a) increase bacterial versus fungal abundance due to increased nutrient inputs from caterpillar frass and increased root exudation, but b) these effects will not be visible in soils one year after a defoliation event; 3) the functional structure of soil springtail communities (based on mouthpart morphology) will change with changing microbial resources in the stands along the defoliation gradient. Our hope is that this understanding will help us better understand potential mechanisms influencing soil food web interactions and nutrient cycling and ultimately, forest regeneration.


Gradients de biodiversité : démarrage d’un suivi écologique à Alert, pointe nord des Amériques
Joël Bêty (Université du Québec à Rimouski), François Vézina (Université du Québec à Rimouski),
La biodiversité québécoise et planétaire est clairement structurée le long de gradients de latitude, climat, productivité, biomasse et richesse spécifique qui sont corrélés entre eux. L’étude de ces gradients est un outil puissant pour approfondir notre compréhension de la structure et du fonctionnement de la biodiversité, ainsi que des services qu’elle rend. Dans ce cadre, la mesure des paramètres de la biodiversité aux extrêmes des gradients existant a une grande importance statistique dans toutes les analyses comparatives. Nous allons mettre en place durant l’été 2017 divers protocoles d’échantillonnage de la biodiversité (biomasse et richesse spécifique d’herbivores et prédateurs, pression d’herbivorie, risque de prédation, etc.) dans la toundra arctique à l’extrême nord de l’Ile d’Ellesmere, au Nunavut. Le site choisi se situe près de la Station des Forces canadiennes Alert, le lieu habité en permanence le plus au nord de la planète, à seulement 817 kilomètres du pôle Nord géographique. Ce site semble offrir des occasions d’échantillonnage de très grande valeur à cause de ses caractéristiques géographique (extrémité d’un continent), climatique (climat polaire, moyenne de 3.4 °C en juillet), biologique (très faible productivité) et logistique (base ravitaillée à l’année). Le séjour de terrain sera organisé en étroite collaboration avec la 8ème Escadre/Base des Forces canadiennes Trenton et Environnement et Changement Climatique Canada. Notre démarche assume que, de par son positionnement à la pointe nord des Amériques, le site d’Alert fournira à long terme des occasions d’échantillonnage exceptionnelles pour mieux comprendre la structure et le fonctionnement de la biodiversité québécoise, nord-américaine et circumpolaire. À court terme, les mesures obtenues seront intégrées à plusieurs projets internationaux reposant sur des analyses comparatives entre sites.
Diversité génétique et résilience des herbiers de zostères
Mathieu Cusson (Université du Québec à Chicoutimi), Christian Nozais (Université du Québec à Rimouski),
Les herbiers de zostères fournissent une panoplie de services écosystémiques: maintien de la biodiversité d'espèces associées, contrôle de la qualité de l'eau, protection des berges et productivité des pêcheries. Or, la taille des herbiers de zostères diminue mondialement. La diversité génotypique des zostères a été identifiée comme étant un facteur très important pour la résilience des herbiers de zostères. Malgré ce constat, aucune étude génétique n'a encore été effectuée sur les populations de zostères de l'estuaire et du golfe du Saint-Laurent. Cette information est pourtant essentielle afin de guider les travaux visant à restaurer les herbiers de zostères et à mieux prédire l'état de santé de ces écosystèmes. Une subvention a récemment été accordée par Réseau Québec Maritime pour faire un état des lieux d’herbiers provenant de trois régions de l’estuaire et du nord du golfe du Saint-Laurent. Plus précisément, l’évolution temporelle des herbiers (sur une période de trente ans) sera quantifiée à l’aide de photos aériennes et satellitaires. Une petite partie du budget de cette subvention a été allouée pour la mise au point de marqueurs microsatellites permettant l’analyse de la structure génétique des populations de zostères. L’argent demandé dans le cadre de cette subvention de démarrage permettrait de compléter et d’avoir une meilleure caractérisation génétique de trois populations afin d’obtenir des données préliminaires qui nous permettront d’élaborer par la suite une demande de subvention CRSNG stratégique portant sur la structure génétique d’un plus grand nombre de populations dans l’estuaire et le golfe du Saint-Laurent. La demande de démarrage permettra d’obtenir ces informations qui sont extrêmement pertinentes pour les axes 1 et 2 du CSBQ. Ces données nous permettront d’être en meilleure position pour la demande de CRSNG stratégique.
Déterminants de la diversité microbienne dans trois populations de mésanges bleues vivant dans des habitats contrastés
Steven Kembel (Université du Québec à Montréal), Denis Réale (Université du Québec à Montréal), Anne Charmantier (CEFE/CNRS),
L’étude de la diversité des communautés microbiennes est devenu un domaine important en écologie et évolution. Pourtant, nos connaissances sur l’importance des caractéristiques des espèces hôtes et de l’environnement sur la structuration de la diversité microbienne et sur le rôle du microbiome sur l’écologie des espèces hôtes sont encore très limitées. Notre projet a pour but de construire les bases d’une étude sur les facteurs impliqués dans la structuration d’une communauté microbienne, le long d’un réseau trophique simple, impliquant deux espèces d’arbres (le chêne vert et le chêne blanc), une espèce de chenille qui consomme leurs feuilles (la tordeuse du chêne) et un oiseau (la mésange bleue) prédateur de cette chenille. Notre étude profitera du programme de recherche à long terme (40 ans) sur trois populations de mésanges bleues de Corse vivant dans des habitats contrastés, et faisant l’objet d’une collaboration entre Réale et Charmantier depuis 2011. Les fonds seront destinés entièrement aux analyses génomiques du microbiome d’échantillons qui seront récoltés en 2017. Avec ces données, nous réaliserons une analyse hiérarchique 1) des liens entre la diversité microbienne et les caractéristiques des mésanges, au niveau individuel (âge, comportement, morphologie et coloration), local (communauté végétale autour du nichoir), et méta-populationnel (habitat dominant), 2) des liens entre les diversités microbiennes, le long du réseau trophique chênes-chenilles-mésanges, et 3) de l’utilisation des informations qualitatives et quantitatives sur le microbiome aviaire comme marqueur de l’habitat d’origine de chaque mésange.
Étude du lien entre la reproduction des oiseaux forestiers et l’entomofaune terrestre et aquatique
François Vézina (Université du Québec à Rimouski), Christian Nozais (Université du Québec à Rimouski),
Ce projet, en collaboration et avec la Corporation de la forêt d’enseignement et de recherche (FER) Macpès, porte sur l’influence de la dynamique d’émergence de l’entomofaune et les contraintes abiotiques printanières sur la reproduction des oiseaux forestiers. En employant un réseau de nichoirs utilisés par deux espèces de mésanges (la mésange à tête noire et la mésange à tête brune), l’objectif général de ce projet est de déterminer comment la date d’émergence, l’abondance et la qualité nutritive des insectes terrestres et aquatiques agissent en interaction avec l’environnement thermique pour influencer l’initiation de la reproduction, l’effort et le succès reproducteur des oiseaux forestiers. Il vise également à déterminer les contributions relatives des milieux aquatiques et terrestres à la ressource alimentaire accessible à la faune aviaire insectivore. Deux objectifs particuliers forment les bases de deux projets de maîtrise. Le premier (MSc J.C. Riva) a pour objectif de déterminer comment la phénologie d’émergence des insectes terrestres et aquatiques (suivis à l’aide de pièges) ainsi que l’environnement thermique local (grille de consignateurs de données) interagissent dans leur influence sur l’initiation de la reproduction des mésanges (suivi annuel). Le deuxième (MSc S. Senécal) vise à déterminer comment la valeur énergétique et la qualité nutritionnelle des proies (contenus stomacaux analysés en laboratoire) influencent l’effort parental et le succès reproducteur des parents (inclus dans le suivi annuel) en fonction de l’abondance des insectes. Le suivi annuel de la reproduction des oiseaux est en place depuis 2010. Dans le cadre de notre collaboration, nous allons obtenir des données importantes sur l’abondance et la qualité de la ressource alimentaire exploitée par les oiseaux. Le projet permettra également, d’obtenir des données sur la biodiversité de l’entomofaune terrestre et aquatique du Québec et de pérenniser un programme de suivi lancé en 2015 par la Forêt d’enseignement et de recherche Macpès. Dans le cadre de cette collaboration avec la FER Macpès, nos étudiantes seront impliquées dans le développement d’une collection d’insectes avec notre partenaire et animeront des ateliers d’identification, dans les classes de foresterie du Cégep de Rimouski. Ce projet est la première étape en vue d’une demande de financement FRQNT équipe.
Développement de protocoles pour mesurer le stress oxydatif à l’aide de quatre marqueurs utilisables chez des populations naturelles de mammifères.
Patrick Bergeron (Bishop’s University), Denis Réale (Université du Québec à Montréal), Dany Garant (Université de Sherbrooke),
L’étude des facteurs affectant l’aptitude phénotypique est un sujet central en écologie évolutive. Un de ces facteurs est la production d’énergie par le métabolisme aérobie qui assure le maintien du rythme de vie mais qui génère aussi des sous-produits toxiques sous forme de radicaux libres oxydants (ROS). Les organismes devraient donc faire un compromis entre l’intensité de leurs activités métaboliques et la gestion des dommages potentiels qui en découlent, causés par les ROS. Le stress oxydatif est identifié comme un des mécanismes proximaux du compromis entre traits d’histoire de vie. Malgré le nombre grandissant d’études sur le sujet, il est encore difficile d’identifier les causes de la variation inter et intra-spécifique du stress oxydatif et de quantifier leur effet relatif. Ces difficultés sont en bonne partie dues à des contraintes logistiques liées à l’utilisation de kits commerciaux pour obtenir un nombre de mesures de stress oxydatifs diversifiées et valides. Pourtant, une bonne compréhension des mécanismes pouvant induire des changements dans le profil oxydatif est essentielle afin de situer l’importance de ce trait dans un contexte écologique, notamment en lien avec les relations consommateurs-producteurs. Ce projt vise spécifiquement le développement de protocoles polyvalents pour mesurer le stress oxydatif à l’aide de marqueurs multiples utilisables sur des populations naturelles. Ultimement, les données obtenues à l’aide de ces marqueurs permettront de tester les d’hypothèses concernant les compromis impliqués dans l’évolution des traits d’histoire de vie en milieu naturel, et de mieux comprendre l’interaction entre le statut oxydatif des populations de consommateurs et les antioxydants alimentaires disponibles dans l’environnement. Les protocoles développés et utilisés dans le cadre de ce projet seront applicables pour toutes les espèces de mammifères.
Mitogenomics of polychaete worms of the Ophryotrocha genus: an emerging model for multigenerational experiments in marine invertebrates
Piero Calosi (Université du Québec à Rimouski), France Dufresne (Université du Québec à Rimouski), Pierre De Wit (Sven Lovén Centre for Marine Infrastructure, University of Gothenburg),
The rate and magnitude at which global change is occurring poses a serious threat to marine species persistence, ocean biodiversity and ecosystem functions. However, most studies to date have focused on a single species’ short-term phenotypic plastic responses, most often to single stressors and almost always on a single life stage. In order to gain a better understanding of the structure and dynamics of marine biodiversity in a changing world, it is imperative that we acquire a firm understanding of both plastic and rapid evolutionary responses to multiple stressors on multiple life stages as primary rescue mechanisms to prevent species extinction, whilst addressing fundamental paradigms in biodiversity, such as that of rarity. This requires suitable biological systems that are not available at the moment for marine invertebrates. We have recently identified the marine polychaete worm genus Ophryotrocha as a suitable group for the investigation of marine invertebrates’ responses over multiple generations under multiple global change drivers. Our results are very promising, and our recent breakthroughs (e.g. the development of an individual metabolomics-lipidomics approach, Vermandele and Calosi in prep.) are opening new exciting avenues of research. This said, our work is greatly limited by the absence of genomics-transcriptomics tools. In order to pursue the development of the genus Ophryotrocha as a model for investigating invertebrates’ evolutionary responses to marine global change, we propose to characterize the mitogenomes of common and rare species within the genus Ophryotrocha. This will be done by: (1) sequencing the entire mitochondrial genome of 3 common and 3 rare Ophryotrocha species using Illumina MiSeq Next generation Sequencing on mtDNA enriched samples produced with a new cost-effective technique, (2) obtaining estimates of nucleotide diversity from whole mitochondrial genomes, (3) improving the resolution of existing COI phylogenies. The intended work will result in a technical note and a manuscript on the mitogenomics of rare and common species of the genus Ophryotrocha (in addition to a revisited phylogeny), as well as the creation of a genetic database which will be the foundation of future projects aiming at understanding plasticity and rapid adaptation within the context of marine global change.
L’influence de la conservation volontaire: r Regroupement et évaluation initiale de plusieurs bases de données afin de comparer et la d’évaluer la protection de la biodiversité floristique dans le sud du Québec
Anne Bruneau (Université de Montréal), Stéphanie Pellerin (Université de Montréal), Claude Lavoie (Université Laval), Jeffrey Cardille (McGill University), Delphine Favorel (Réseau de milieux naturels protégés),
La prémisse actuelle des actions de conservation est que la création d’un espace protégé par des mesures gouvernementales (p. ex., parc national/provincial/municipal) permet de conserver les écosystèmes ainsi que leur biodiversité. Cependant, il n’existe que très peu d’études évaluant le rôle de la conservation en milieu privé sur le maintien des écosystèmes et de la biodiversité. Au cours des dernières années, le Réseau de milieux naturels protégés (RMN) a développé une base de données unique, mais encore peu exploitée, géolocalisant la plupart des milieux protégés en terres privés au Québec. Le réseau Canadensys possède quant à lui une vaste base de données ouverte d'occurrence des espèces et enfin le Centre de Données sur le Patrimoine Naturel du Québec (CDPNQ) possède des données relatives aux espèces menacées, vulnérables ou susceptibles d’être ainsi désignées. Nous souhaitons d’abord extraire des BD les listes d’espèces présentes sur chacun des territoires protégés en utilisant les polygones associés à ces sites, puis nous souhaitons réaliser “l’arrimage” des BD, c’est-à-dire les rendre compatibles entre elles. Ainsi, en couplant les données sur la flore du Québec de Canadensys et du CDPNQ aux données provenant du RMN, dans l’éventuelle poursuite du projet, nous pourrons tester l’effet de la conservation en terre privées sur plusieurs composantes de la biodiversité (p. ex., biodiversité alpha et beta). La subvention de démarrage de projet permettra de développer une expertise pour la récolte et la mise en commun des données sur chacune des BD partenaires, afin de démontrer la valeur de telles BD dans un objectif de conservation et quantification de la biodiversité et aboutira à la rédaction d’un rapport à la fois méthodologique et scientifique. Ce projet permettra une synergie dans la récolte et le partage des données afin d’initier des collaborations productives entre les milieux communautaire, universitaire et muséal. De plus, le projet vise à faire connaître davantage la plateforme Canadensys aux propriétaires et gestionnaires de milieux naturels protégés et les inviter à publier leurs données d’inventaire sur GBIF (Global Biodiversity Information facility) via Canadensys pour les rendre disponibles en accès libre. Ultimement, il nous permettra de solliciter un financement à plus long terme afin de maintenir et bonifier ces bases de données.
Observatoire d'Oiseaux de Rimouski
Dominique Berteaux (Université du Québec à Rimouski), Joël Bêty (Université du Québec à Rimouski), Mikaël Jaffré (UQAR - Stagiaire Post-doctoral),
Dans un contexte d’érosion planétaire de la biodiversité, il est aujourd’hui nécessaire de disposer des données adéquates pour diagnostiquer l’état de santé du monde vivant. Par sa bonne connaissance et sa position dans le réseau trophique, le groupe des oiseaux joue un rôle de sentinelle dans les écosystèmes. Mais malgré la bonne connaissance de ce groupe taxonomique, les instances canadiennes ne sont pas capables d’attribuer une cote de tendance démographique à de nombreuses espèces en raison d’un manque de données ou du fait que certaines espèces sont insuffisamment couvertes par les techniques courantes de surveillance. Un examen des programmes de surveillance aviaire mené par Environnement Canada (Comité directeur de l’examen de la surveillance aviaire, 2012) a produit plusieurs recommandations pour chacun des principaux groupes d’espèces pour améliorer nos connaissances sur celles-ci. Pour les oiseaux terrestres par exemple, EC recommande d’élargir le programme actuel de surveillance des migrations en implantant et soutenant des stations au pays. Pour les oiseaux marins, il propose d’évaluer de nouvelles techniques pour de dénombrement et de revoir les ressources consacrées à la surveillance des canards marins pour plus d’efficacité (inventaires actuels par avion très dispendieux). Pour répondre à ces recommandations, il est nécessaire d’établir de nouveaux observatoires dans les régions qui sont peu couvertes afin d’obtenir des sites témoins de la démographie des espèces. La création d’un observatoire pour suivre la migration des oiseaux sur la rive sud de l’estuaire du Saint-Laurent est aujourd’hui indispensable pour combler les lacunes existantes dans cette région du Québec. C’est dans ce contexte que l’idée de la création de l’Observatoire d’oiseaux de Rimouski a vu le jour en 2016, afin de coordonner 3 sites de suivi de la migration des oiseaux : le suivi de la migration visuelle des oiseaux marins (quai de Pointe-au-Père), le suivi de la migration visuelle des oiseaux de proie (Parc du Bic) et la station de baguage du Rocher-Blanc (Rimouski). En plus des intérêts de formation de biologistes et techniciens de la faune, et de sensibilisation du grand public (>3000 visiteurs par an à la station de baguage de Tadoussac), les données récoltées serviront sur le long-terme à mesurer les changements phénologiques ou démographiques qui opèrent chez ces espèces mal appréhendées par les outils existants.
Écotone tourbière-forêt : diversité végétale et fonctions écosystémiques
Julie Talbot (Université de Montréal), Stéphanie Pellerin (Université de Montréal),
Les tourbières sont des écosystèmes qui accumulent de la matière organique en raison d'un déséquilibre entre la production et la décomposition de la litière. L'écotone formant la frontière entre les tourbières et les milieux généralement forestiers les entourant souvent désignée par le terme « lagg ». Ces écotones ont fait l’objet de peu de recherches comparativement aux tourbières, particulièrement en ce qui a trait à leur fonctionnement biogéochimique, mais représentent souvent des points chauds de biodiversité. Nous proposons ainsi de réaliser une étude exploratoire sur les liens existant entre la diversité végétale et les fonctions biogéochimiques des écotones tourbière-forêt pour deux tourbières du sud de l’Ontario présentant des degrés variés de perturbation. Cette étude préliminaire permettra de tester l’hypothèse selon laquelle le niveau de perturbation des écotones forêt-tourbière se reflète à la fois dans leur diversité végétale mais aussi dans leur biogéochimie. Ainsi, à des inventaires végétaux réalisés dans quatre zones caractérisées par différents niveaux de perturbation, s’ajouteront des mesures de l’épaisseur et du contenu en carbone du sol organique, de la profondeur de la nappe phréatique, du pH, et de l’azote total, ammonium, nitrates et phosphore total de la portion supérieure du sol. Si notre hypothèse s’avère vérifiée, cette étude permettra de planifier une étude à plus large échelle visant un plus grand nombre de tourbière avec une plus large gamme de variété en ce qui a trait au niveau de perturbation de leur écotone tourbière-forêt.


L'utilisation de spécimens d'herbier pour évaluer les tendances des dépôts azotés et leurs impacts sur la biodiversité végétale des tourbières
Stéphanie Pellerin (Université de Montréal), Etienne Laliberté (Université de Montréal), Monique Poulin (Université Laval), Julie Talbot (Université de Montréal),
L'azote est un élément essentiel à la croissance des organismes vivants. Bien que les organismes terrestres baignent dans un réservoir illimité d'azote atmosphérique, cette forme d'azote non réactive n'est pas directement assimilable par la grande majorité d'entre eux. Les activités industrielles ont engendré une augmentation importante des dépôts atmosphériques d'azote sous formes assimilables. Cette nouvelle charge est particulièrement importante dans les régions industrialisées du nord de l'Amérique du Nord, où les dépôts actuels seraient d'un ordre de magnitude plus élevé que ceux préindustriels. L'altération du cycle global de l'azote suite à l'augmentation de la charge en azote assimilable d'origine anthropique est ainsi devenue une préoccupation majeure pour le maintien de la biodiversité et de l'intégrité de plusieurs écosystèmes. Cette menace est particulièrement élevée pour les écosystèmes qui sont naturellement pauvres en éléments nutritifs comme les tourbières ombrotrophes, où l'apport en éléments nutritifs provient exclusivement des dépôts atmosphériques. Ces tourbières sont dominées par plusieurs espèces de bryophytes, qui accumulent directement dans leurs cellules les nutriments provenant des influx atmosphériques. Certaines études ont montré qu'il est possible, en comparant la composition isotopique azotée (?15N) de spécimens d'herbier de bryophytes à celle de spécimens vivants, d'évaluer l'évolution historique des émissions d'origines anthropiques. De telles données sont particulièrement importantes pour comprendre l'effet potentiel des dépôts d'azote d'origine humaine sur la biodiversité et le fonctionnement des tourbières dans les régions où les suivis de ces dépositions sont très récents et spatialement limités, comme c'est le cas au Québec. Dans ce contexte, notre objectif est d'évaluer la possibilité d'utiliser les spécimens d'herbier de sphaignes pour évaluer les changements à long terme des dépôts d'azotes dans les tourbières du Québec. Les données obtenues permettront, entre autres, de mieux comprendre l'influence des dépôts azotés sur les changements récents observés dans leur biodiversité et leur structure, notamment le boisement important depuis les 50 dernières années. Elles pourront aussi servir à bonifier les modèles de l'évolution à long terme des tourbières canadiennes.
EcoLab Laurentians - an experiment in stakeholder-engaged research on landscape connectivity
Timothée Poisot (Université de Montréal), Julie Talbot (Université de Montréal), Liliana Perez (Université de Montréal), Patrick M.A. James (Université de Montréal), Jochen Jaeger (Concordia University),
Biodiversity and ecosystem conservation stands as a nexus for the interests of multiple stakeholders, each with different and sometimes competing interests. In the Laurentians région of Québec, this is exemplified by the co-occurence of urban sprawl, outdoor recreation, forestry, farming, other resource extraction (e.g., hunting and fishing), and First Nation groups. Although the northern Laurentians are one of the last remaining exemplars of intact temperate forests, the southern part of the region is highly fragmented. Because of all these challenges, conservation approaches that aim to maximize biodiversity are bound to fail. We are applying for a QCBS seed grant to start a long-term project aiming to understand, manage, and ultimately decrease damage to the landscape in the Laurentians. This project will also be used as a large scale laboratory to experiment stakeholder-engaged research on land- and limno- scape connectivity and the conservation of nature and ecosystem service provisioning. Specifically, we will co-design strategies to accommodate the needs of stakeholders in a way that maintains the core ecoservices, and restores landscape connectivity.
Developing a rapid energetics assay for biodiversity monitoring
Kyle Elliott (McGill University), François Vézina (Université du Québec à Rimouski), Murray Humphries (McGill University), Oliver Love (University of Windsor), Pierre Legagneux (UQAR),
Energetics is an important component of functional biodiversity, and our project provides a simple technique for measuring basal metabolic rate in the wild. We propose to couple the measure of tissue quantity (lean mass, measured via quantitative magnetic resonance) with tissue intensity (measured via thyroid hormone levels) to measure basal metabolic rate within minutes in wild animals. We will validate our method across 9 bird and mammal species that occur across the North of Canada and Quebec. The central application of our technique would be to quantify functional biodiversity across space and time and to use BMR as a potent variable in conservation physiology, including for species of socioeconomic value. The funds would be used to pay for thyroid hormone kits and for the salary of an assistant to run the assays. If successful, the Grant would then be integrated and expanded into a Master's thesis, and would eventually become a basic technique employed in many other theses. Our Seed Grant will benefit researchers in Quebec by training HQP and developing a simple, rapid energetics assay that can be used to assay the health of wild animals.
Epigenetic Adaptation to Temperature Change
Rowan Barrett (McGill University), Daniel Schoen (McGill University),
Human-induced global change will have a major impact on Québec's biodiversity. Shifts in temperature regimes have already greatly affected both terrestrial and aquatic species, in turn damaging ecosystems and the services they provide. Despite great advancements in sequencing technologies, characterizing the molecular underpinnings of adaptation to temperature change remains a major challenge. In addition, the abundant literature examining the partitioning of phenotypic variance into genetic and environmental variation shows increasing evidence that the heritability of many phenotypic traits cannot be explained by common genetic variants. In particular, mechanisms such as epigenetics can have a strong impact on the regulation of phenotypic variance. Epigenetic effects are defined as molecular processes that modify gene activity without changing the DNA sequence. Such responses are often regulated by the environment. The role of epigenetic variation in adaptation to environmental change remains largely unknown and the effect size and heritability of epigenetic mechanisms is yet to be described. This gap in our knowledge makes it difficult to build testable predictions about the future of Québec's biodiversity. In this study, we propose to work with two native Québec species that are found along a large temperature gradient: the threespine stickleback fish and the woodland strawberry. We will sample populations located at the extremes of a 480km latitudinal gradient and experiencing different temperatures. We will test their temperature tolerance and build Reduced Representation Bisulfite Sequencing (RRBS) libraries in order to detect patterns of methylation that are linked to temperature tolerance. The results of this study will contribute towards a better understanding of the molecular components of adaptation to environmental change, and temperature change in particular. Such knowledge will provide valuable insight for the maintenance and protection of Québec's biodiversity.
Linking sugar maple root microbiome structure with seedling establishment across a species range
Tonia de Bellis (Dawson College), Steven Kembel (Université du Québec à Montréal), Dominique Gravel (Université de Sherbrooke),
Plant-associated microbial communities (plant microbiomes) are known to play a vital role in regulating plant health and productivity and ecosystem dynamics. However, the factors governing plant root microbiome diversity and the importance of root-associated microbes for plant growth and establishment across species ranges are poorly understood. Considerable uncertainty also exists surrounding the influence of climate change on species range limits, particularly when considering that abiotic conditions and biotic interactions vary both within and beyond species ranges. The mechanism of modified plant-microbe interactions across range boundaries, similar to the Janzen-Connell effect in tropical forests, could be an explanation for the incongruence between known dispersal kernels of trees and past migration rates following deglaciation. Since plant-associated microbial communities have the potential to respond more rapidly to environmental changes than their long-lived hosts, it is critical to understand the drivers of microbial community dynamics and most of all the role of microbial communities in tree germination and establishment across tree range boundaries. The goal of this project is to address these knowledge gaps by characterizing the structure and importance of microbial communities present on tree roots for seedling growth and establishment using a key tree species, Sugar maple (Acer saccharum Marsh.). We will use high-throughput DNA sequencing to quantify the bacterial and fungal communities associated with sugar maple roots collected from a continental-scale reciprocal transplant experiment of different sugar maple genotypes planted at sites within and beyond the current sugar maple range limit. We will quantify variation in the structure and diversity of bacterial and fungal communities on sugar maple roots across the species' range boundary taking into account genotype and site effects. We will link sugar maple root microbiome structure with the growth and establishment of seedlings at different sites in order to identify microbial taxa associated with potential tree responses to global change. This project will initiate a novel collaboration between three QCBS researchers and students in their labs, and provide critical information on the importance of the sugar maple microbiome for potential responses of this iconic tree species to climate change.
Comprendre les interactions plantes-sols favorisant la résilience de l'écotone tempéré-boréal aux changements climatiques
Etienne Laliberté (Université de Montréal), Mark Vellend (Université de Sherbrooke),
Le climat est le facteur principal déterminant la distribution des domaines forestiers au Québec. Les modèles de projection écologique prédisent que les changements climatiques (CC) futurs permettront l'expansion des domaines forestiers méridionaux vers le nord, avec des conséquences importantes pour la biodiversité. Or, il est maintenant reconnu que l'expansion nordique des espèces et écosystèmes méridionaux opère à une vitesse beaucoup plus lente que celle prévue par les modèles basés uniquement sur les niches climatiques. Ces observations suggèrent l'importance de facteurs non-climatiques favorisant la résilience des écosystèmes boréaux à l'envahissement d'espèces méridionales, mais ces facteurs et leurs effets demeurent mal connus. Des travaux récents suggèrent que les sols boréaux pourraient être un élément-clé expliquant la résistance de la forêt boréale à la migration des espèces végétales méridionales tel que l'érable à sucre, mais nous ne savons pas si cela reflète les propriétés abiotiques ou biotiques des sols boréaux. Par exemple, certaines caractéristiques des sols boréaux pourraient nuire à l'établissement de l'érable (e.g., mycorhization inadéquate, faible fertilité), alors que d'autres pourraient être bénéfiques (e.g., diminution des pathogènes spécifiques). Notre projet permettra de déterminer les mécanismes abiotiques et biotiques régissant les rétroactions entre les plantes résidentes et les sols et leurs effets nets sur l'établissement des espèces méridionales en forêt boréale. Cela permettra de mieux prédire la vitesse d'expansion nordique de la forêt tempérée face aux CC futurs. Nous proposons d'utiliser le gradient d'élévation du Mont Mégantic comme système d'étude pour ce projet. Ce gradient d'élévation est idéal car il est associé à une diminution de la température moyenne donnant lieu, en quelques centaines de mètres d'élévation seulement, à la transition de forêt tempérée la forêt boréale. Nous testerons expérimentalement l'effet de la composition microbienne et des propriétés physico-chimiques des sols provenant des différentes forêts sur la survie et la croissance d'espèces d'arbres des forêts tempérées.
Flora of the 21st century: towards adaptation strategies for climate change
Sylvie de Blois (McGill University), Mark Vellend (Université de Sherbrooke),
Climate warming is predicted to trigger a massive redistribution of plant species' climatic niches, especially at higher latitudes. Understanding how plants will actually respond to climate change is important as plants structure habitats, provide resources to other species (including humans), and regulate biogeochemical flows, a critical aspect of climate change mitigation strategies. We aim to provide knowledge and tools to help predict the flora of the 21st century and assess the benefits and constraints associated with different adaptation strategies, such as assisted migration, for plant species. There is much uncertainty about the ability of some species to keep up with the rapid rate of warming expected in this century, but there is also evidence in the pollen record of local vegetation response times < 200 years during late glacial climate change, with refuges possibly playing a role. As well, many species may not be at equilibrium with climate. Their failure to establish populations northward over the last few millennia could have as much to do with the availability of suitable habitats and/or of dispersal and establishment traits than with climatic constraints per se. Most of all, humans have modified landscape structure and disturbance regimes at a massive scale, possibly overriding climatic effect on species ranges. Paradoxically, while anthropogenic landscapes may be seen as imposing barriers to species migration, humans are also one of the most effective dispersal agents of plant species. Our ability to devise, for the flora of the 21st century, adaptation practices relevant for biodiversity conservation and for sectors of activities like forestry or horticulture depends on a good understanding of the determinants of range boundaries. While there are, in particular, important risks related to biological invasions from species introductions, there is also the need to recognize that different sectors of activity are already, or could be, involved with some form of climate change adaptation via assisted migration. Guidelines for these activities are therefore needed and must rest on a rigorous assessment of potential responses of plant species now and in a warmer future.


Infrastructures vertes : développement d'une stratégie multi-échelle basée sur la complexité et la résilience en milieu urbain
Jérôme Dupras (Université du Québec en Outaouais), Martin Lechowicz (McGill University), Andrew Gonzalez (McGill University), Danielle Dagenais (Université de Montréal),
Les changements globaux (CG) menacent de plus en plus les infrastructures vertes de nos villes, particulièrement les arbres et la végétation associée. En effet, ceux-ci sont de plus en plus touchés par l'augmentation des stress environnementaux et des insectes et maladies exotiques. Or, ces arbres fournissent directement et indirectement, par le fonctionnement de l'écosystème terrestre urbain qui en découle, de nombreux services écologiques indispensables à notre bien-être. Ces services écologiques risquent d'être considérablement réduits face aux menaces grandissantes causées par les CG. L'hypothèse sous-jacente à ce projet est que la résistance et résilience des écosystèmes urbains et périurbains, et conséquemment les services écologiques que ceux-ci fournissent, peuvent être augmentés en favorisant une plus grande diversité structurale des écosystèmes, une plus grande diversité fonctionnelle des arbres et de la végétation associée et une connectivité plus importante des espaces verts afin de répondre aux CG et globaux prédits pour le Sud du Québec au cours des prochaines années. Nos écosystèmes urbains et périurbains, et les services qu'ils rendent, dépendent fortement des liens entre eux au niveau de l'arbre, du boisé et du paysage, et les efforts consentis en conservation et en reboisement devraient viser à consolider ou créer des liens entre ces trois différentes échelles. Les membres de notre équipe travaillent actuellement à plusieurs niveaux qui s'emboîtent parfaitement les uns aux autres, de l'arbre et ses voisins immédiats de même que la végétation associée jusqu'à la grande région métropolitaine de Montréal, en visant à terme la création d'une infrastructure verte de type Ceinture ou Trame verte plus résiliente face aux défis des CG, et fournissant plus de services. Ce travail d'articulation entre les différentes échelles représente à la fois le cœur de notre proposition et son aspect novateur.
Les pièges interinstitutionnels de ka gouvernances environnementale
Gordon Hickey (McGill University), Ismael Vaccaro (McGill University), Murray Humphries (McGill University),
Malgré la reconnaissance dans la littérature existante de l’importance de la collaboration parmi les institutions officielles et non officielles et la documentation de certains enjeux qui existent, il n’y a aucun cadre cohérent qui supporte l’identification et analyse des pièges interinstitutionnels et, et par conséquent, les stratégies pour supporter leur résolution sont mal-développées. Nous visons faire une étude collaborée pour comprendre ou les écarts et les vides des institutions existent dans le processus de la gestion des ressources naturelles dans les paysages transformés, et pour présenter un cadre pour leur identification et leur analyse. Pour opérer ce cadre, nous allons retirer dix cas de gestion de ressource d’une variété de lieux géographiques, échelles de gouvernance, systèmes socio-écologique, incluant les milieux humides du Bangladesh; les ressources forestières du Bangladesh; le réseau de connaissances et les institutions dans les régions semi-arides du Kenya; les ressources de terres agricoles à petits propriétaires et les régions semi-arides du Kenya; coopératives agricoles du Niayes, région du Sénégal; réserves forestières de l’Inde; système de rivière de l’Inde; poissonneries côtières de la Coré du Sud; systèmes alimentaires des îlots de St Kitts; connaissance et diffusion de réseaux sociaux de fermiers à petits propriétaires en St Lucia; et communautés de piégeurs du nord-ouest du Canada.
Ressusciter les morts: la numérisation des spécimens de musées pour l’avancement de la science de la biodiversité dans le monde
Jean-Philippe Lessard (Concordia University), Terry Wheeler (McGill University), Jade Savage (Bishop’s University), Colin Favret (Université de Montréal),
Les échantillons du musée représentent directement les records de diversité : des occurrences d’espèces dans l’espace et le temps. Telles données d’échantillons ont été utilisées pour la documentation de régressions et d’extirpations d’espèces, l’écart d’expansions et l’analyse de la biodiversité. Pourtant, malgré leur biodiversité et ubiquité, les insectes sont sous-représentés dans les études de la biodiversité. Nous cherchons à établir la faisabilité et de justifier une initiative de numériser tous les échantillons d’espèces d’insectes du Québec retenu dans les collections institutionnelles de la province. De nouvelles technologies seront disponibles qui permettront de saisir des données de biodiversité efficacement. L’objectif d’avoir une base de données immense et compréhensive de records d’échantillons vérifiables va améliorer la science de la biodiversité des insectes et établir le Québec comme dirigeant dans ce domaine. Le MDEIE est le moyen de financement cible pour ce projet. Afin de préparer pour un argument convaincant pour une initiative de numérisation d’échantillons, nous avons d’abord besoin de documenter les paramètres. Quelles sont les collections institutionnelles du Québec? Quelles sont leurs forces taxonomiques et géographiques. Combien de leurs échantillons sont d’origine québécoise? Deuxièmement, nous devrons démontrer la désirabilité et la faisabilité d’assembler les données de plusieurs institutions : comment la combinaison de collections de données sera-t-elle plus puissant que les données provenant de seulement une collection? Afin d’adresser ces deux objectifs nous demandons du financement pour 1) analyser la taille et la portée des collections institutionnelles d’insectes du Québec et 2) exécuter un projet pilote qui va servir à numériser les échantillons de libellules et de demoiselles du Québec. Les résultats seront transférés à Canadesys, fourniront une base pour chercher plus de financement et seront utilisés comme données préliminaires pour le démarrage d’un programme de recherche sur la diversité et la distribution dans le laboratoire de Lessard.
Relations entre population et espace: l’étendue de la diversité de la population vertèbre et les futures pertes au Canada et l’évaluation latitudinal dans les Amériques.
Dylan Fraser (Concordia University), Dominique Gravel (Université de Sherbrooke),
La science de la biodiversité souligne généralement la diversité des espèces, mais un autre aspect important est la biodiversité de population, avec plusieurs études qui démontrent l’importance de la conservation de la diversité de population, la persistance de la richesse d’espèces et le fonctionnement d’écosystèmes. Pour presque vingt ans, pourtant, aucun sondage quantitif n’a analysé l’étendu de la diversité de population en lien avec une région, ni la comparaison des relations population-région aux relations espèce-région, et ni une prédiction de la perte de population à l’avenir en relation avec l’activité humaine. L’objectif à long-terme de ce projet est de générer une base de données complète sur la diversité de population en Amérique et de l’utiliser pour prédire les changements dans les tendances de la biodiversité alors que les écosystèmes changent aussi. Notre projet réunira des chercheurs de deux universités (Concordia et UQAR) par la supervision d’un étudiant de doctorat et d’un étudiant d’été de niveau baccalauréat qui travailleront sur l’assimilation de la base de données de la diversité de population à travers l’Amérique de Nord et du Sud. Enfin, nous attendons que ce projet soit utilisé non seulement pour être développé dans plusieurs publications de recherches importantes, mais pour à faciliter le développement d’analyses de la biodiversité pour les agences gouvernementales et les organisations de conservation.
Quantifier les effets après la mort: est-ce que les communautés microbiennes des feuilles vertes conduit la litière de feuille à décomposer dans les forêts tropicaux?
Ira Tanya Handa (Université du Québec à Montréal), Steven Kembel (Université du Québec à Montréal),
Des travaux récents indiquent qu’il éxiste une corrélation entre les microorganismes qui vivent sur les feuilles d'arbres vertes et les caractéristiques de plantes hébergeurs qui se comportent comme filtres pour déterminer la structure de la communauté microbienne sur les feuilles. Dns le cas des champignons, une forte similitude a été notéesà entre le taxon et la structure de communauté des feuilles vertes et celles qui vivent sur les litières de feuilles dans les forêts proches. L’assemblage de la communauté est compris comme étant le résultat de filtres créneaux et de processus stochastiques, mais l’importance relative de chaque élément qui détermine la structure de la communauté est fréquemment inconnue. De plus, le lien entre les caractéristiques de réponse et effet qui opèrent à différents niveaux trophiques sur les fonctions des écosystèmes reste inexploré. L’étude pilote propose une nouvelle collaboration CSBQ qui unit l’expertise moléculaire et bio-informatique sur les microorganismes dans les arbres tropicaux reliés aux feuilles (Kembel) avec une écologie qui fonctionne sur le terrain et une expertise de la décomposition de la forêt (Handa) pour adresser un multiple de priorités de recherches CSBQ incluant 1) La description de la biodiversité (communautés de champignons, qui vivent sur les feuilles vertes et les litières de feuilles d’arbres tropicales), 2) Les liens entre la biodiversité et les écosystèmes (par mesurer la décomposition des litières de feuilles), 3) L’éco-informatique (essentiel pour la procéder les données de séquences). Nous avons spécifiquement demandé une subvention pour permettre un étudiant diplôme cosupervisé pour utiliser des méthodes de séquences pour évaluer les structures de communautés de microorganismes sur les feuilles vertes et les litières de feuilles pour vérifier si la décomposition de la structure de champignons est une conséquence de la composition de la communauté de feuilles vertes et si sa structure est est un facteur ultime de la décomposition. Le terrain préposé serait mise en place aux expérimentations de la biodiversité Sardinilla à Panama, une des premières expérimentations de la biodiversité des abres du monde. Le travail se déroulera à l’Université du Québec à Montréal. Nous prévenons que cette étude pilote va contribuer à une publication revisée par des pairs et de nous permettre à développer une ligne de base solide pour une bourse de recherche d’équipe dans le futur.
Étude de la variation génétique et épigénétique afin de mieux comprendre et protéger la biodiversité
Sophie Breton (Université de Montréal), Bernard Angers (Université de Montréal),
Les écosystèmes naturels sont des ressources de grande valeur économique et écologique menacées par les perturbations anthropiques et les changements climatiques. L'un des grands défis que les biologistes sont confrontés sont confrontés les biologistes est de documenter et prédire les impacts de ces perturbations sur la répartition géographique des espèces et/ou leur capacité d'acclimatation (réponse à l'environnement à court terme) et d'adaptation (réponse à l'environnement à plus long terme). Par exemple, en agissant directement sur la survie des organismes ou en modifiant drastiquement le sex-ratio, ces perturbations peuvent mettre en péril la viabilité de certaines populations (ex. Grayson et al. 2014). Les espèces sessiles sont un groupe particulièrement à risque face aux perturbations anthropiques grandissantes et au réchauffement climatique. Récemment, la régulation épigénétique a été identifiée comme étant un mécanisme clé par lequel les organismes peuvent répondre rapidement à un changement environnemental sans avoir à subir des modifications génétiques. Ainsi, l'étude des variations épigénétiques peut permettre de tester l'importance de ce phénomène dans la capacité qu'ont les organismes à ajuster leur phénotype aux variations de l'environnement. Nous proposons donc d'inclure l'étude de la diversité épigénétique, à celle de la diversité génétique, afin de mieux comprendre et protéger la biodiversité. Spécifiquement, le projet de recherche proposé permettra d'obtenir des données préliminaires démontrant la faisabilité d'une proposition de subvention plus large visant à mieux comprendre les effets potentiels de la température et des perturbations anthropiques sur la diversité génétique et épigénétique, et sur le sex-ratio des populations d'espèces sessiles dont la détermination du sexe est sensible à certains facteurs environnementaux. En effet, ces espèces risquent de plus en plus de souffrir d'extinctions locales en raison de problèmes démographiques provoqués par un sex-ratio inégal dû au réchauffement climatique et aux perturbations anthropiques grandissantes, et un regard sur cet aspect apportera des éléments complémentaires de réflexion sur le fonctionnement des populations. Ce type de recherche permettra non seulement de faire des avancées majeures dans la compréhension des mécanismes permettant aux espèces de s'acclimater aux variations climatiques et aux perturbations anthropiques, mais aussi éventuellement de prédire l'impact des changements globaux sur les populations et les écosystèmes.
La recherche de dimensions humaines dans la science de la biodiversité et la gestion
Monica Mulrennan (Concordia University), Andrew Gonzalez (McGill University), Danielle Dagenais (Université de Montréal), Sophie Calmé (Université de Sherbrooke),
Le projet proposé est visé pour renforcer la collaboration entre les chercheurs de l’Axe 3 et de contribuer au domaine émergent des dimensions humaines de science de la biodiversité et de la gestion. Notre objectif est d’évaluer la nature et la limite de la recherche dans ce domaine comme indiqué dans la littérature depuis des années 1990 quand le cadre de dimensions humaines a été endossé. Nous cherchons aussi à solidifier nos liens entre la CSBQ, l’Axe 3 et Future Earth comme nouvelle plateforme pour la Human Dimensions Programme on Global Environmental Change. Ceci est aussi très opportun vu que le bureau régional de Future Earth va être basé à l’Université de Concordia et va impliquer des membres du CSBQ.
Les effets du brunissement sur la biodiversité des arthropodes et la fonction des écosystèmes
Chris Solomon (McGill University), Terry Wheeler (McGill University), Christian Nozais (Université du Québec à Rimouski), Jean-Philippe Lessard (Concordia University), Alison Derry (Université du Québec à Montréal),
Le changement environnemental anthropique modifie les entrées de la matière organique terrestre à l’écosystème, ce qui donne les lacs et autres eaux intérieurs une couleur de tache de thé dans un procès connu comme le brunissement. La recherche récente démontre que les zoobenthos (arthropodes aquatiques qui vivent au fond des lacs) sont l’acteur central qui lie le brunissement aux changements dans l’écosystème, mais n’a pas déterminé le rôle de la biodiversité et l’assemblage de la structure des zoobenthos. Dans ce projet notre objectif à court terme est d’essayer ces deux hypothèses: 1) que le brunissement des lacs réduit la biodiversité parce que les changements de la température de l’eau et oxygénation imposent une forte filtration environnementale, et 2) que les assemblages de zoobenthos persistent dans les lacs brunes seront dominé par une espèce qui est tolérante de l’hypoxie, mais qui a une lente croissance en conséquence. Pour vérifier ces hypothèses, nous utiliserons des techniques moléculaires et la microscopie pour décrire les changements dans la structure de l’assemblage des zoobenthos durant une expérimentation récemment complétée de brunissement de lac. À moyen terme, notre objectif est de créer une équipe de recherche capable de compétitionner avec succès pour des bourses extérieures pour investiguer les liens entre la biodiversité des zoobenthos et le fonctionnement des écosystèmes des lacs dans le contexte du brunissement anthropique.
La divergence phénotypique adaptive de l’omble de la fontaine: rétroaction des implications éco-évolutionnaire
Alison Derry (Université du Québec à Montréal), Dylan Fraser (Concordia University),
La nature et l’étendue des dynamiques réciproques entre l’évolution et l’écologie ont émergé comme une synthèse importante pour expliquer les tendances de la biodiversité dans la nature. Plusieurs études clés ont essayé la divergence adaptative entre les populations de prédateurs ou les espèces qui influencent les processus des écosystèmes (Harmon et al. 2009; Bassar et al. 2010), mais plus généralement, les conséquences de la diversification évolutive des écosystèmes et en grande partie inconnue, particulièrement les espèces de grande importance socioéconomique. Cette subvention de démarrage va quantifier la diversité génétique véritable de l’omble de la fontaine (Salvelinus fontinalis) qui se lie à un trait d’effet d’écosystème (taux d'excrétion) dans le laboratoire. Le projet de subvention de démarrage proposé financera la première étape pour adresser le lien peu étudié entre et l’évolution à l’écologie dans les dynamiques écoévolutionnaire dans le contexte des salmonidés dans les écosystèmes aquatiques du Canada. Ce projet de subvention de CSBQ va supporter une nouvelle collaboration qui va combler l’écologie de pêcheries (A. Derry, UQAM) dans un cadre complémentaire qui considère l’évolution comme un moteur essentiel de la biodiversité (D. Fraser et A. Derry). Nous allons rassembler des chercheurs et utiliser des facilités de deux universités (Concordia et UQAM) ainsi que partager un étudiant de biologie de premier cycle d’été co-avisé (Stéphanie Guernan, UQAM) qui travaillera à Concordia et à UQAM pour compléter ce projet supervisé.
Les Natures du Son: Les liens entre musique, culture et biodiversité chez les Sámis en Laponie
Thora Martina Herrmann (Université de Montréal),
Le peuple sámi vit dans un territoire qu'ils appellent Sápmi (dont une partie est aussi connue sous le nom de « Laponie ») et qui couvre le nord de quatre pays :Norvège, Finlande, Suède et Russie. Les Sámis, aussi appelés le « peuple des huit saisons », vivent au rythme des cycles de l'élevage du renne - mise bas, marquage, comptage, castration et abattage - qui ont chacune leur saison. Chez les Sámis, musique et environnement sont intimement reliés, sont construits ensemble; ils ne peuvent fonctionner l'un sans l'autre. The people of Sámi live in the territory named Sápmi (of which a part is also known under the name “Laponie”) and covers the North of four countries: Norway, Finland, Sweden and Russia. The Sámis, also known as the “people of eight seasons” live to the rhythm of reindeer breeding – calving, marking, counting, castration and slaughtering- that each have their own seasons. For the Sámis, music and environment are closely related, they are constructed together; one cannot function without the other. Ainsi, l'altération de l'un entraine des répercussions pour les deux. ? Ce présent projet de recherche met l'accent sur le joik, qui est « la façon sámie traditionnelle de chanter »; il s'agit d'un genre vocal propre aux Sámis par sa structure et ses techniques vocales uniques. La pratique du joik permet d'évoquer des animaux, comme le renne, des aspects de l'environnement ou des lieux, ou encore des personnes. Située à l'intersection entre ethnomusicologie, biologie et géographie, cette recherche sur le joik, visera à mieux saisir toute la complexité des liens unissants musique et nature/territoire chez les Sámis permettant ainsi de dessiner une véritable géographie sonore de la biodiversité et des liens, tant matériels que symboliques, qu'entretient la société sámie avec elle. Dans un contexte où l'Arctique est particulièrement touché par les changements climatiques, et où l'industrie extractive (mines, foresterie) se développe, la dégradation de l'environnement nordique impacte les modes de vie des gens y habitant, et également la créativité et la performance musicale, au coeur de la culture et de l'identité des Sámis. Il s'agit subséquemment de protéger cette richesse sonore contribuant à la diversité bioculturelle. Depuis la fin du 20e siècle, la superposition de la musique à la biologie/géographie a connu un approfondissement majeur jusqu'à développer un domaine propre, soit l'écomusicologie. Celui-ci renferme plusieurs branches telles l'ecocritical musicology, l'acoustemology, qui témoignent d'un engagement aux problèmes environnementaux, via l'expression musicale des préoccupations à propos du présent et du futur des écosystèmes. Ce projet favorise l'application d'approches diverses par rapport à la relation de l'homme avec la biodiversité, et est lié à l'Axe 3 du CSBQ.


La pollution microplastique dans le Fleuve Saint-Laurent
Anthony Ricciardi (McGill University), Anouk Simard (Ministère de l'Environnement, de la Lutte contre les changements climatiques, de la Faune et des Parcs (MELCCFP)), Alison Munson (Université Laval),
Récemment, les microplastiques (des particules synthétiques polymériques, plus petits que 2 mm) ont été trouvés en abondance sur l’eau de surface dans les Grands Lacs. Bien que la pollution de microplastiques fût reconnue dans les systèmes marins depuis les années 1970, il y avait peu de rapports sur cette pollution en eau douce. En 2013, le laboratoire de Ricciardi a découvert des microbilles polyéthylènes dans les sédiments de cinq sites le long du fleuve Saint-Laurent. Une haute prévalence et une abondance de microbilles dans ces sédiments peuvent causer des impacts écologiques résultant par leur ingestion par les macroinvertébrés et les poissons. Pour déterminer l’étendue des dommages par les polluants qui entrent dans les réseaux trophiques du milieu benthique, nous voulons quantifier la consommation de microbilles par le gobie Eurasien, un des poissons benthiques les plus communs dans le fleuve. La densité de microbilles va être testée (en utilisant une benne Ponar et un tamis de 500 m) le long des transects aux sites qui reçoivent les effluents des industries et comparée avec celle des sites sans effluents. Nous allons capturer des gobies ronds à chaque site pour mesurer le pourcentage d’occurrence et le pourcentage de volume de microbilles présent dans leurs voies digestives pour déterminer si ces résultats sont en corrélation avec leur densité dans les sédiments. Cette information pourrait servir à justifier de futures études sur l'écotoxicologie et la chaîne alimentaire en lien avec ces polluants.
Quantification de la biodiversité à travers de multiples disciplines
Colin Favret (Université de Montréal), Anouk Simard (Ministère de l'Environnement, de la Lutte contre les changements climatiques, de la Faune et des Parcs (MELCCFP)), Anthony Ricciardi (McGill University), Patrick M.A. James (Université de Montréal), Luc Brouillet (Université de Montréal),
Toutes mesures de la biodiversité sont soumises aux compromis. Une inspection complète couvrirait toutes informations de communautés microbiennes souterraines aux animaux migrateurs. Compte tenu des ressources limitées, une telle inspection n’est jamais possible. Par conséquent, l’étude doit être optimisée avec les ressources disponibles. Un défi significatif en science de la biodiversité est de quantifier la biodiversité. D’une part, un manque d’expertise taxonomique ralentit l’inventaire du taxon le plus divers. D’un autre part, ce n’est pas évident comment ou si la télédétection correspond à la réalité. Ce projet cherche à développer des protocoles d’échantillonnage et d’enregistrement, et à établir une preuve de concept que de mesures multiples et distinctes de la biodiversité biologique est effectivement comparable. Durant l’été 2014, nous allons comparer et mettre en corrélation des méthodes de télédétection et invasives pour la quantification de la biodiversité aux habitats des Laurentides : 1) une enquête traditionnelle de plantes; 2) la diversité de code-barres ADN des insectes; 3) la diversité d’une métagénomique microbienne; 4) des enregistrements sonores; 5) imagerie satellite et gigapixel. La première partie de l’été sera consacrée à installer de pièges suceurs des insectes et d’enregistreurs sonores dans un habitat de forêt 2 m (sous-étage) et 8 m (canopée) au-dessus du sol. Pendant ce temps, nous allons assurer que les équipements fonctionnent et évaluer les besoins du maintien et du contrôle des équipements pour la phase de l’acquisition des données. La saisie des données va avoir lieu avant et durant l’été à l’automne. Nous allons comparer les évaluations de la biodiversité pour deux périodes aux deux points de surveillance (2 m et 8 m) : une liste d’espèces végétales à 10 m et à 25 m de rayon du site de piégeage/enregistrement, code-barres ADN des espèces en ordre sélectionné d’insectes volants, de diversité métagénomique sur les pattes d’insectes déterminés par 16S diversité ADN, d’enregistrement acoustique à 96 kHz, d’imagerie satellite. Ces expériences préliminaires vont informer l’établissement de futur régime d’échantillonnage à une plus grande échelle spatiale et temporelle.
Projet de science citoyenne pour le suivi des maternités de chauves-souris au Québec : Chauves-souris aux abris!
Anouk Simard (Ministère de l'Environnement, de la Lutte contre les changements climatiques, de la Faune et des Parcs (MELCCFP)), François Vézina (Université du Québec à Rimouski), Jean-Philippe Lessard (Concordia University), Murray Humphries (McGill University),
Depuis l’arrivée du syndrome du museau blanc en Amérique du Nord en 2006 et au Québec en 2010, on observe un déclin fulgurant des populations de chauves-souris cavernicoles. L’impact tel qu’on le prédit peut avoir pour conséquence une extirpation possible de certaines populations. Compte tenu de la menace importante qui pèse sur ce groupe de mammifères non seulement très abondant, mais également très important écologiquement, il est essentiel d’améliorer les connaissances et les procédures à suivre. Nous proposons de mettre en place un site Internet qui permettrait de bâtir un réseau des colonies de chauves-souris à suivre par le biais notamment de la science citoyenne. Un tel site permettrait de colliger la présence de colonies de chauves-souris dans les bâtiments anthropiques ainsi que compter leur émergence, si possible. Le site pourra également permettre aux gestionnaires et aux scientifiques d’avoir une meilleure connaissance de la répartition et des changements dans l’abondance des colonies de chauves-souris et ainsi d’effectuer un suivi rapproché des colonies les plus importantes. Certains projets de recherche pourront être initiés grâce à l’élaboration d’un tel réseau, notamment au niveau de leur population dynamique, de la composition de leur diète d’insectes, et sur leur sélection de certaines caractéristiques environnementales. L’obtention d’une subvention de démarrage CSBQ assurera une meilleure réussite du projet en rassemblant plusieurs partenaires et en augmentant l’enveloppe disponible pour la réalisation et la promotion du site Internet, la sensibilisation du public, ainsi que le développement de certaines initiatives de recherche. Cette subvention permettra non seulement de favoriser la sensibilisation du public aux chauves-souris, mais également d’améliorer le développement des connaissances pour un groupe peu étudié au Québec.
L'évaluation de l'écosystème fluviaux au niveau du paysage dans un monde industrialisé
Alison Derry (Université du Québec à Montréal), Steven Kembel (Université du Québec à Montréal),
La décomposition de la litière est un processus fondamental dans l’écosystème qui fait lien entre la végétation riveraine, l’environnement physico-chimique, et des décomposeurs aux ruisseaux. L’occupation du terrain a un impact sur la décomposition des feuilles dans les ruisseaux, mais une évaluation comparative de décomposition de la litière des feuilles exposées aux différents dérangements au niveau du paysage est rare, surtout dans les écosystèmes aquatiques. Les études locales sont mal coordonnées et différentes en méthode, ce qui confond les comparaisons des différents types d’usages des terres. Le but de ce projet, en grande partie, est uniquement de relier la diversité au niveau des communautés et la productivité des deux agents de décomposition majeurs (microbes et invertébrés) au fonctionnement de l’écosystème (décomposition de la litière végétale) dans les cours d’eau douce dans la région boréale en utilisant une méthode normalisée. L’expérimentation de manipulation de la litière des feuilles va avoir lieu près des cours d’eau qui avaient été et qui sont exposés aux différents types d’usages de terre anthropique : minières de métaux, agriculture, et forêt vierge dans la région boréale du nord à l’Abitibi-Témiscamingue, QC. Les fonds essentiels de la subvention de démarrage du CSBQ (5000 $) couvriront les coûts nécessaires pour quantifier la diversité microbienne et la composition de la communauté, ainsi que le soutien d’une nouvelle collaboration avec le CSBQ. Derry et Kembel, qui sont les deux à l’UQAM, n’ont jamais collaboré auparavant et alors, ce projet représentera le début d’un nouveau partenariat de recherche productif qui intégrera l’écologie des habitats terrestres et aquatiques. La fonction de l’écosystème boréale du nord des écosystèmes fluviaux est de grande importance alors que le nord du Québec devient de plus en plus industrialisé et subit des impacts associés aux changements climatiques. Cette subvention de démarrage aidera une partie essentielle de la mise en place du projet qui mènera à davantage de collaborations davantage entre Derry et Kembel, et les autres membres du CSBQ.
La forme du microbiome de rhizosphère des plantes sous conditions stressantes
Mohamed Hijri (Université de Montréal), Marc St-Arnaud (Université de Montréal), Ivan de la Providencia (Université de Montréal),
Le microbiome de rhizosphère (aussi appelé le second génome de la plante) est une communauté dynamique de microorganismes qui a développé des interactions spécifiques et longs termes avec les racines des plantes. Les récents progrès dans la recherche des interactions plante-microbe indiquent leurs effets profonds sur la croissance, la nutrition, et la santé des plantes. Une bonne partie de notre connaissance actuelle sur les interactions et les processus du microbiome de rhizosphère provient des études des systèmes d’agriculture et d’horticulture. Pourtant, notre compréhension de ces interactions lorsque les plantes se développent sous conditions stressantes n’en est qu’à ses débuts. Les études en question nous aiderons à comprendre les stratégies de recrutement des taxons microbiens nécessaires qui permettent à ces plantes de s’adapter mieux aux conditions stressantes et peuvent donc nous aider à concevoir de nouvelles stratégies de restauration de l’écosystème (c.-à-d. la récupération du sol). Pour aller plus loin, ce projet a le but d’examiner la forme du microbiome de rhizosphère de plantes indigènes grandissant sous conditions stressantes. Cette information sur la biodiversité des microbes de rhizosphère sous des conditions stressantes peut faciliter leur gestion, ce qui va accélérer le processus de la restauration du sol. Notre proposition n’est pas seulement importante pour les études des terres puisque de nouvelles idées et méthodes de cette proposition peuvent être appliquées aux autres domaines tels que l’agriculture, la biologie de conservation et le microbiome humain et animal.
Biodiversité urbaine et homogénéisation biotique
Stéphanie Pellerin (Université de Montréal), Monique Poulin (Université Laval), Danielle Dagenais (Université de Montréal), Luc Brouillet (Université de Montréal), Jacques Brisson (Université de Montréal), Christian Messier (UQAM),
Le pourcentage de la population mondiale en milieu urbain dépasse 50 % et continue à augmenter. La nature en espace urbain, généralement riche en biodiversité, améliore le mode de vie des citadins et prend ainsi une importance croissante. Toutefois, la biodiversité urbaine est souvent sévèrement affectée par la présence des espèces non indigènes et le déclin des espèces indigènes spécialistes. Dans ce contexte, notre équipe désire entreprendre un nouveau projet de recherche pour comprendre l’effet de l’urbanisation sur la diversité floristique des régions urbaines, en tenant compte de l’hétérogénéité des habitats explicites à ces grands écosystèmes. Dans ce projet, nous nous intéresserons particulièrement aux espaces non entretenus où les espèces floristiques s’établissent de façon spontanée. Nous nous pencherons ainsi sur des habitats offrant des niches pour le développement d’une flore herbacée et arbustive spontanée, en omettant les îlots forestiers, les parcs et les autres espaces aménagés qui dépendent d’une dynamique de régénération végétale différente. Notre projet permettra de répondre à plusieurs questions : Est-ce que la flore spontanée urbaine varie entre les différents types d’habitats? Est-ce que la flore urbaine est dominée par les espèces exotiques et ces dernières induisent-elles une homogénéisation biotique dans les différents habitats? Est-ce que l’intensité d’urbanisation influence l’homogénéisation?
Atlas dynamique de la biodiversité du Québec
Luc Brouillet (Université de Montréal), Terry Wheeler (McGill University), Sylvie de Blois (McGill University), Jeffrey Cardille (McGill University), Anne Bruneau (Université de Montréal), Christian Gendreau (Canadensys, Centre sur la biodiversité, Université de Montréal),
L'Atlas dynamique de la biodiversité du Québec présentera aux chercheurs et à la population en général un ensemble de cartes thématiques desquels pourront être extraites des données sur la biodiversité et les facteurs biophysiques qui l'affectent. Cela permettra l'exploration des données de biodiversité et leur visualisation, afin de générer des hypothèses de travail, d'extraire des données pour les analyses, et pour la vulgarisation scientifique. Le projet d'Atlas est une collaboration du CSBQ et de Canadensys.
Divergence adaptive en parallèle à travers plusieurs niveaux spatials
Rowan Barrett (McGill University), Andrew Hendry (McGill University),
Beaucoup de recherches ont exploré la variation écologique comme le moteur d’adaptation, qui peut en effet augmenter la biodiversité par spéciation. L’identification des mécanismes et des dynamiques de ce processus est importante pour comprendre les tendances de la biodiversité du passé et du présent. Encore plus importante, la façon dont l’écologie peut modeler la biodiversité dans les cadres naturels peut nous permettre de former des prédictions informées sur la manière selon laquelle la biodiversité répondrait lorsqu'elle est confrontée aux changements écologiques par l’être humain. Pendant que plusieurs études ont porté sur la façon dont deux ou plusieurs différents environnements promeuvent la diversification écologique d’un seul ensemble de populations, une telle analyse représente une seule réplication, et c’est possible que ces résultats ne soient pas applicables aux autres. L’évolution adoptive en parallèle fournit une expérience naturellement répétée avec laquelle nous pouvons examiner la généralité des modèles de la biodiversité déterminée par des facteurs écologiques. Le complexe d’espèces de l’épinoche à trois épines (Gasterosteus aculeatus) contient de nombreuses paires d’écotypes produites premièrement par diversification écologique. Une telle paire, soit un lac et un cours d’eau, a été trouvée dans des régions dispersées de l’aire de distribution de l’espèce, comme l’île de Vancouver, l’Irlande et l’Europe continentale. Une telle distribution expansive fait de ce pair un candidat idéal pour des tests de divergence adoptive en parallèle. Des tests de parallélisme des paires à l’île de Vancouver ont démontré que quelques traits morphologiques et marqueurs génétiques sont fortement prévus par le type d’environnement, indiquant que l’écologie peut prédire les modèles de la biodiversité. Ce projet a le but de développer ce test de diversification adoptive en parallèle de la paire du lac et du cours d’eau à travers le continent. Notre but sera de prélever un échantillon de spécimens du Québec, Alaska, Irlande, et Europe centrale. En utilisant les protocoles établis, les différences phénotypiques de la forme du corps, des traits de fourrage et de la diète seront quantifiées et testées pour divergence adoptive en parallèle. Pour tester la divergence génotypique en parallèle, des marqueurs associés au site de restriction vont être utilisés pour obtenir une grande mesure de diversité à travers le génome. Nous pouvons ensuite tester les paires qui démontrent une divergence phénotypique en parallèle pour voir si elles démontrent une divergence génotypique en parallèle. Les résultats de cette étude vont contribuer à une meilleure compréhension de la nature prédictive de la divergence adoptive écologique de l’épinoche à trois épines. Une telle connaissance va assurer de l’information importante lorsque ces espèces sont confrontées avec des changements anthropiques de leur environnement, et sont face à l’adaptation versus extinction potentielle.


Démonstration de l'utilité de la méthode Genotyping-by-sequencing (GBS) pour l'étude de la biodiversité
Simon Joly (Université de Montréal), Monique Poulin (Université Laval), Stéphanie Pellerin (Université de Montréal),
Les méthodes de séquençage de la «nouvelle génération» gagnent rapidement en popularité dans plusieurs facettes de la science de la biodiversité. Les techniques traditionnelles comme les microsatellites en génétique des populations ainsi que les AFLP en génétique quantitative sont vouées à être remplacées par les techniques de séquençage par représentation réduite ("reduced-representation sequencing"), et ce, dans des délais très rapprochés. Ces nouvelles méthodes sont rapides et relativement peu dispendieuses, mais celles-ci requièrent de bonnes connaissances en bio-informatiques qui nécessitent aussi un effort d'apprentissage considérable afin de bien les maîtriser. Cette demande vise à démontrer l'utilisation de la méthode de genotyping-by-sequencing (GBS) pour deux applications importantes en science de la biodiversité, soit la diversité de populations de plantes indicatrices modèles et la création d'une carte génétique d'une espèce non modèle dans le but de cartographier des loci de traits quantitatifs (QTLs) liés à la spéciation écologique.
Génétique de population comparative d'estuariens et des copépodes d'eau douce
Alison Derry (Université du Québec à Montréal), Gesche Winkler (Université du Québec à Rimouski),
Nous demandons une subvention du CSBQ (5000 $) pour soutenir la découverte de loci de microsatellite polymorphique dans deux estuariens et des copépodes calanoïdes pour qui ses marqueurs n’existent pas actuellement. Le développement de ces ressources moléculaires va permettre de futures collaborations entre Winkler et Derry qui planifient d’explorer comment la différence d’habitat entre les estuaires et les lacs influence la diversité génétique et le flux génétique dans les populations de copépodes. Malgré l’importance écologique et évolutionnaire des copépodes à travers divers environnements aquatiques, il existe que quelques ressources génomiques pour la compréhension de l’entretien de leur diversité génétique. L’entretien de la diversité génétique dans des populations naturelles est une question fondamentale en évolution et en écologie, particulièrement en ce qui a trait à la perturbation anthropogénique et la dégradation répandue d’habitats naturels. Nous collaborerons avec Annie Archambault qui a voulu amener l’installation de méthodes de séquençage de l’ADN à haut débit pour la découverte de microsatellites dans des organismes non modèles au CSBQ. Ce projet sera le premier de son genre et servira donc de preuve de concept pour un plus grand projet pour lequel nous espérons attirer au moins 6 autres chercheurs à conduire des analyses similaires d’autres organismes qui incluent des insectes, des mammifères, des oiseaux et des amphibiens. Une subvention de démarrage nous permettra de lancer un petit projet collaboratif qui attirera sûrement d’autres chercheurs de CSBQ ce qui pourrait mener à un groupe de travail CSBQ ou une équipe FRQNT subventionnée pour développer des ressources moléculaires dans des organismes non modèles.
Les impacts anthropiques sur la biodiversité, l'habitat du poisson, et la santé du Grand Lac St. François
Chris Solomon (McGill University), Christian Nozais (Université du Québec à Rimouski), Irene Gregory-Eaves (McGill University),
Des changements hydrologiques, tels que la construction de barrages et la gestion du niveau de l’eau, avaient eu des impacts importants sur l’écosystème aquatique à travers le monde. Le Grand Lac St François (GLSF) est un grand lac divers en faune au sud du Québec. Des opérations normales de barrage ont causé de grands écoulements des eaux (jusqu’à 6 m) et un rabattement des niveaux d’eau variable durant l’hiver dans le GLSF. Dans ce projet, nous allons examiner les effets de ces rabattements sur l’abondance et la biodiversité des invertébrés et des poissons dans ces lacs, et commencer à explorer des implications potentielles pour les espèces majeures de la pêche sportive.
Se réapproprier la biodiversité - Un suivi scientifique des oiseaux communs dans les écoles
François Vézina (Université du Québec à Rimouski), Dominique Berteaux (Université du Québec à Rimouski), Pierre Legagneux (UQAR), Guillaume Larocque (CSBQ/QCBS), Quinn Fletcher (UQAR),
Nous proposons un projet scientifique sur les oiseaux communs impliquant quatre écoles primaires de la région de Rimouski. Le projet comporte d’une approche de la reproduction des oiseaux communs en créant un réseau de nichoirs. D’un point de vue scientifique, notre programme vise à établir un suivi d’écophysiologique à moyen terme sur plusieurs espèces d’oiseaux communs en utilisant un réseau d’établissements scolaires afin de contraster la reproduction et la physiologie de ces espèces qui reproduisent en milieu urbain et rural. Ce projet est concerné dans la mise en réseau d’un suivi coordonné au Québec et en France. En terme d’éducation, nous souhaitons sensibiliser les enfants (et leurs parents) au rôle qu’ils ont à jouer pour favoriser la biodiversité au sein de leur communauté. Afin de sensibiliser les habitants et d’agir pour la reconquête de la biodiversité à la fois en ville et en campagne, ce projet s’appuie sur un réseau d’écoles présentes à Rimouski. Ce programme se déroulera dans 4 écoles (2 en milieu rural et 2 en milieu urbain). Ces écoles sont affiliées au mouvement des Établissements Verts Brundtland de la Centrale des syndicats du Québec (EVB-CSQ) qui mènent des programmes d’éducation à l’environnement dans plus de 1000 établissements scolaires à travers la province. Le suivi de la reproduction sera assuré à la fois par des étudiants de l’UQAR et par les enfants eux-mêmes. Ce programme bénéficiera du site Internet sur lequel l’enfant pourra transmettre l’information. Le lieu des nichoirs sera cartographié, facilitant la soumission des données de façon standardisée. L’ensemble des données recueillies sera rendu public. Nous avons composé une équipe pluridisciplinaire comportant des biologistes et des spécialistes en éducation et popularisation. Nous avons également identifié des parents de chaque école visée prêts à promouvoir le projet. Ces parents travaillent tous à l’UQAR et ont un ou plusieurs enfants dans une école du réseau EVB-CSQ.
Next generation DNA sequencing technologies as a tool to resolve phylogeny of closely related plants to gain instights into the evolution of biodiversity
Selvadurai Dayanandan (Concordia University), Jonathan Davies (McGill University),
L’acquisition des connaissances de l’évolution de la biodiversité requiert une analyse des hypothèses à plusieurs niveaux de diversité des interactions plante-microbe à travers des communautés de nombreuses espèces, qui nécessitent souvent des arbres phylogénétiques solides de taxons étroitement liés. Le progrès actuel pour comprendre l’évolution de la diversité biologique plus profondément est sévèrement ralenti par les difficultés à résoudre les relations évolutionnaires (phylogénie) des espèces étroitement liées. Cette limitation pourrait être attribuable aux défis technologiques en évaluation de la variabilité des séquences d’ADN au plus de quelques gènes ou de régions génomiques sélectionnés avec variabilité suffisante. Le projet proposé vise à combler cette lacune en utilisant une nouvelle approche qui s’appuie sur des avancements récents en technologie génomique. Nous utiliserons une méthodologie de séquences d’ADN associé au site de restriction (RAD), une technologie de la prochaine génération, pour obtenir des données de séquences d’ADN qui couvrent une région plus vaste de génome provenant de plusieurs individus de quelques espèces Populus pour démontrer la faisabilité de résoudre les relations phylogénétiques, et aussi de découvrir l’introgression et l’évolution réticulée parmi des espèces étroitement liées. En démontrant une preuve de concept, ce projet est une occasion de développer une proposition de recherche innovatrice pour obtenir un financement externe, qui inclut les programmes NSERC et FRQNT pour l’avancement de connaissance scientifique et la formation des chercheurs, incluant les étudiants des premiers et deuxièmes cycles et les stagiaires postdoctoraux en technologie de pointe en recherche d’évolution.


Les représentations médiatiques de la biodiversité
Danielle Dagenais (Université de Montréal), Ira Tanya Handa (Université du Québec à Montréal), Sandra Breux (Université de Montréal),
Né en 1985, le terme de biodiversité a connu un essor depuis les vingt-sept dernières années et constitue un enjeu environnemental majeur. La fréquente référence à ce terme a cependant généré des représentations diverses et multiples. Deux principaux éléments expliquent ce foisonnement de représentations variées. Premièrement, en dépit de sa fréquente utilisation, la définition de cette notion est discutée voire incertaine, notamment parce qu'elle est utilisée par plusieurs disciplines et s'applique à plusieurs échelles. À preuve, diverses définitions et mesures de la biodiversité ont cours et font l'objet de débats au sein même du milieu scientifique et la notion même évolue. Deuxièmement, le terme biodiversité est fréquemment repris par les médias. Ces références par les médias génèrent également des représentations, parfois en porte-à-faux des définitions, résultats et théories scientifiques. Ces représentations médiatiques viennent alimenter indirectement -par leur nombre et parfois leur nature - le flou terminologique attribué à cette notion et peuvent contribuer à une mauvaise compréhension de cette notion. Cette recherche exploratoire vise à étudier les représentations de la biodiversité véhiculées par les médias écrits québécois, d'abord en établissant un portrait général et historique de l'emploi du terme puis en analysant en profondeur les significations et les qualifications qui y sont associées et leur évolution. À terme, un tel projet devrait favoriser le développement d'outils afin d'améliorer la compréhension de cette notion par le grand public, les décideurs et les acteurs chargés concevoir les instruments ou aménagements de conservation ou de valorisation de la biodiversité
Abondance et diversité des pollinisateurs sur les toits verts
Valérie Fournier (Université Laval), Danielle Dagenais (Université de Montréal), Nathalie Roullé (Auxiliaire de recherche, Chaire en paysage et environnement),
Les pollinisateurs jouent un rôle essentiel dans le fonctionnement des différents écosystèmes urbains par leur influence sur la reproduction des plantes à fleurs. Les toits verts constituent des milieux spécifiques car ils sont exposés au soleil et au vent ainsi qu'à des extrêmes de sécheresse et de forts débits en eau. Les toits verts font partie des infrastructures vertes dont l'implantation à grande échelle pourrait réduire les impacts de l'urbanisation et des changements climatiques au Québec : Il est donc important de comprendre les éléments qui favorisent une plus grande biodiversité des insectes sur les toits verts, notamment des pollinisateurs, afin de concevoir les futurs toits verts en conséquence. L'objectif de notre étude sera donc d'identifier les caractéristiques des toits qui favorisent la présence des pollinisateurs sur les toits. Cette connaissance fournira des informations essentielles permettant d'orienter les projets d'aménagements des toits verts.
Portrait de référence de la diversité de la faune aquatique du parc national de la Gaspésie - approche multidisciplinaire
Pierre Blier (Université du Québec à Rimouski), Nathalie Rose Le François (Université du Québec à Rimouski), France Dufresne (Université du Québec à Rimouski), Ariane Savoie (UQAR), Sébastien Ross (MRNF), Valérie Moreau (Société Cascapédia inc.), Sophie Mercier (UQAR), Yves Lemay (UQAR), Mélinda Lalonde (MRNF), Claude Isabel (Parc national de la Gaspésie), Marc Gauthier (Société Cascapédia inc.),
Le parc national de la Gaspésie revêt un caractère unique en raison de ses écosystèmes diversifiés qui sont représentatifs des écosystèmes du nord québécois. Actuellement, il existe peu de données concernant la diversité de la faune aquatique de ce parc. L’acquisition de connaissances permettra de mieux cibler les stratégies à adopter pour conserver cette diversité et ainsi les services écologiques associés. À l’invitation des gestionnaires du Parc de la Gaspésie le projet mis en œuvre vise à documenter la diversité d’espèces ainsi que la diversité génétique et fonctionnelle de la faune aquatique du parc, puis de relier cette biodiversité aux caractéristiques environnementales afin de tracer un portrait de référence. L’étude de la biodiversité est réalisée selon une approche transversale transdisciplinaire avec deux axes : un axe taxonomique et génétique et un axe éco physiologique. Ce projet est initié dans une perspective de suivi à long terme des écosystèmes dulcicoles du territoire, mais aussi pour mieux comprendre et détecter les changements de la biodiversité aquatique des écosystèmes du nord québécois dans un contexte de changements climatiques et de pressions anthropiques grandissantes. Le projet comporte deux volets sur la faune ichthyenne et sur la diversité d’invertébrés aquatiques. Une approche intégrée et innovatrice combinant un inventaire d’espèces, le code-barres génétique, l’éco-informatique et l’écophysiologie sera utilisée. La subvention de démarrage permettra à notre équipe d’amorcer une première campagne de collecte de données sur le terrain durant l’été 2012 en lien avec 1) des activités déjà planifiées par le MRNF au Lac York (région limitrophe au Parc de la Gaspésie ) et 2) d’intégrer l’étude de la biodiversité de ce parc au programme de biologie de l’UQAR (diagnose du lac Cascapédia par les étudiants du premier cycle) afin d’élaborer un programme plus vaste.
Insectes herbivores dans les paysages forestiers fragmentés: Implications pour les services écologiques
Christopher Buddle (McGill University), Elena Bennett (McGill University),
Les paysages fragmentés ont engendré une réduction de la fonction écosystémique et de la biodiversité, ce qui peut avoir des impacts négatifs sur les services écosystémiques (SE) qu’ils supportent. Un important processus écologique répondant à la fragmentation forestière et pouvant influencer la production de services écosystémiques est l’herbivorisme, c’est-à-dire, la consommation de plantes herbacées par les insectes. Ici, nous considérerons l’herbivorisme dans les forêts caducifoliées du sud du Québec (c.-à-d. Montérégie) comme un processus modèle dans l’optique de favoriser une compréhension quantitative des relations entre la fragmentation forestière, les processus écosystémiques, et la prestation de services écosystémiques. Par conséquent, l’objectif de ce projet est de déterminer comment les prédateurs vertébrés et invertébrés d’espèces herbivores cibles (la livrée des forêts (FTC)) sont affectés par les changements de structure paysagère, et si cela peut expliquer la variation spatiale dans les habitudes d’herbivorisme dans le paysage. Ceci se concrétisera par des essais sur le terrain dans lesquels nous manipulons l’exposition de larve FTC face à la prédation dans les secteurs de forêts dominées par les érables à sucre dont les caractéristiques structurelles fondamentales varient à l’échelle sectorielle telles que la taille et la connectivité.
La biodiversité médicinale du Québec
Alain Cuerrier (Université de Montréal), Thora Martina Herrmann (Université de Montréal), Ashleigh Downing (Université de Montréal),
La biodiversité médicinale est mal connue, voire négligée. On connaît très peu la médecine traditionnelle entourant les plantes indigènes du Québec ou du Canada. Les Premières Nations veulent participer et collaborer avec des chercheurs qui ont œuvré avec eux de façon éthique sur des sujets parallèles (plantes antidiabétiques, impacts des changements climatiques sur les plantes médicinales, route migratoire des caribous). Outre le simple dénombrement des plantes médicinales au Québec ou dans un milieu donné, le projet s’aventure dans des territoires inexplorés et mise sur l’originalité en calculant des indices de biodiversité médicinale. Ces nouveaux indices touchent 1) les différents habitats, 2) les différentes strates, 3) les groupes de Raunkiaer. Les indices serviront à la conservation des plantes médicinales, des habitats riches en ressources génétiques. Ils seront accessibles aux Premières Nations qui veulent protéger leur territoire et aux décideurs gouvernementaux.
Utilisation des approches classiques paléolimnologiques et génétiques pour évaluer le rôle de la dispersion dans la structuration des communautés de zooplancton des lacs nordiques en récupération à un stress
Irene Gregory-Eaves (McGill University), Alison Derry (Université du Québec à Montréal), Beatrix Beisner (Université du Québec à Montréal),
Une analyse récente examinant les assemblages de zooplancton préservés dans les sédiments de surface (contentant ~5 ans de déposition) de 50 lacs boréaux soutient que l’environnement l’emporte sur les facteurs spatiaux et les facteurs de prédation dans la structuration des communautés cladocères. Ces différences de résultats soulèvent nombreuses questions stimulantes; (i) est-ce que les différences entre les études de zooplancton contemporaines et les études sur les sédiments de surface surgissent parce qu’une portion de la communauté de zooplancton produit des subfossiles rapidement identifiables dans les sédiments de lacs (principalement cladocères), et (ii) est-ce que la limite de dispersion chez les cladocères est un processus opérant sur un délai à court-terme et ainsi étant obscurci dans les sédiments? Par la présente, nous proposons de combiner des techniques génétiques innovatrices avec des analyses subfossiles de taxonomie classique afin de quantifier comment les communautés de zooplancton ont répondu à la contamination par les métaux et à la récupération des métaux au cours du dernier siècle et afin d’évaluer si ces techniques diffèrent en terme de sensibilité pour recueillir les preuves de la limite de dispersion dans les carottes de sédiment. Plus précisément, nous vérifierons l’hypothèse selon laquelle une augmentation de la richesse des espèces et de la diversité génétique durant la phase de récupération des lacs a lieu plus lentement pour les copépodes que les cladocères, considérant qu’il est anticipé que les copépodes soient plus limités quant à leur dispersion. Ce projet se concentrera principalement sur les lacs autour de Scherfferville au Québec, où l’activité minière historique a provoqué l’enrichissement métallique de nombreux lac et où un renouveau de l’activité minière est présentement en cours. Aucunes données à long terme ne sont disponibles dans le cas de plusieurs lacs nordiques et ainsi, une connaissance parfaite en ce qui concerne les analyses de sensibilité des carottes de sédiment sera essentielle pour quantifier les réponses biologiques au changement environnemental.
Entreprise et biodiversité : une étude des pratiques de divulgation dans le secteur énergétique 
Olivier Boiral (Université Laval), Luc Bouthillier (Universite Laval),
Les informations publiées dans les rapports de développement durable du GRI (Global reporting initiative) sont a priori les plus transparentes et les plus fiables pour étudier ce type de question. D’une part, le GRI est de plus en plus considéré comme la principale norme de référence dans l’élaboration des rapports de développement durable. Ainsi, près de 80% des rapports de développement durable produits par les plus grandes entreprises mondiales utilisent ce guide. Un des principaux objectifs du GRI est de renforcer la rigueur et la transparence des rapports de développement durable auprès des parties prenantes. Les rapports GRI peuvent avoir plusieurs niveaux d’application des indicateurs proposés par la norme. Les niveaux A et A+ qui seront retenus dans l’étude sont les plus exigeants puisqu’ils supposent une application de l’ensemble des indicateurs clés du GRI (y compris les suppléments sectoriels) et, dans le cas des rapports A+, une vérification par des auditeurs externes. Le GRI prévoit plusieurs indicateurs sur la biodiversité. On peut donc a priori supposer que les rapports GRI A et A+ divulguent des informations relativement fiables sur les enjeux liés à la biodiversité et les efforts de l’entreprise dans ce domaine. Le cas échéant, l’étude permettra de mettre en lumière les lacunes dans la prise en compte des enjeux biodiversité par les entreprises.
Génétique du paysage des métacommunautés du zoocplancton boréal
Alison Derry (Université du Québec à Montréal), Pedro Peres-Neto (Concordia University), Patrick James (Université de Montréal),
Il est prévu que les écosystèmes aquatiques dans les régions boréales subiront des changements dramatiques dus au réchauffement climatique. Les réactions que peuvent exprimer les espèces incluent une modification de la répartition géographique, l’adaptation, ou la disparition locale si les changements spatiaux environnementaux dépassent les tolérances écologiques. Nous proposons d’appliquer un cadre paysager génétique afin de déduire la capacité relative de dispersion et de distribution de la variation génétique spatiale parmi les espèces coéxistantes de zooplancton à la grandeur du paysage boréal. Ces informations nous permettrons de comprendre la nature des réponses des métacommunautés de zooplanction face aux changements environnementaux dans les écosystèmes des lacs du grand nord qui devraient êtres soumis à des modifications importantes suite aux changements climatiques.
La berce du Caucase: étudier la dynamique d’une invasion biologique dès son initiation
Claude Lavoie (Université Laval), Sylvie de Blois (McGill University), Jacques Brisson (Université de Montréal),
La plante, berce du Caucase, est très envahissante et elle constitue une nuisance pour la santé publique (dermatites). Il y a un vif intérêt de la part de plusieurs organismes pour en apprendre davantage sur cet envahisseur. Les parallèles entre la berce du Caucase et le roseau commun sont nombreux, notamment en ce qui concerne les voies de dissémination (routes) et le potentiel de lutte grâce à des mécanismes de compétition. Il y a toutefois une différence fondamentale entre les deux invasions. Si le roseau commun est présent au Québec depuis plus d’un siècle, la berce du Caucase n’a été observée en nature dans la province que depuis une vingtaine d’années. Il est donc possible que l’invasion en soit encore à son étape initiale, une étape où l’on peut agir de manière efficace pour la contrôler, sinon l’éliminer. Il est néanmoins nécessaire d’avoir un portrait réaliste de la répartition géographique et de l’envergure des populations. La présence de la berce du Caucase a été rapportée à près de 300 reprises, mais il est probable qu’une grande partie de ces mentions soient fausses, car il est facile de confondre la berce du Caucase avec d’autres espèces de plante. Nous proposons donc, avec l’aide du fonds de démarrage, de monter une base de données sur les cas rapportés et de vérifier au cours de l’été 2012 leur existence sur le terrain.
Diversité des pollinisateurs et plantes mellifères du Québec : réalisation d’un guide de terrain
Valérie Fournier (Université Laval), Lyne Lauzon (CRAAQ),
Le grand public est de plus en plus sensibilisé face aux pertes de pollinisateurs et désire poser des actions concrètes pour contribuer à leur conservation. Or, en ce moment, aucun guide de terrain qui soit adapté au contexte québécois et de langue française n’existe sur les insectes pollinisateurs et des plantes qui leur sont associées. Le projet vise la réalisation d’un guide de terrain sur la diversité des pollinisateurs et des plantes mellifères du Québec. La subvention servira à élaborer la table des matières préliminaire d’un ouvrage sur les espèces de plantes et de pollinisateurs et a rédiger une demande de qui sera soumise au CDAQ (Conseil pour le développement de l'agriculture du Québec) subvention afin de réaliser l’ouvrage complet, en collaboration avec Madame Line Lauzon, chargée de projet aux publications du Centre de référence en agriculture et agroalimentaire du Québec (CRAAQ).


Vers un code-barres ADN pour la flore du Québec
Jonathan Davies (McGill University), Simon Joly (Université de Montréal), Jeffery Saarela (University of Ottawa),
La province de Québec comprend quelques 2500 espèces de plantes à fleurs, ce qui représente la moitié de la diversité connue au Canada. Bien que des efforts aient été déployés depuis pratiquement 400 ans pour documenter la distribution et diversité de la flore québécoise, nous ne détenons, en dehors de quelques exceptions, que rares informations écologiques sur diverses espèces et aucune ressource compréhensive mise-à-jour sur leur taxonomie et distributions. À ce jour, la plupart des outils pour l’identification des espèces sont répartis dans la littérature scientifique sous forme de clés techniques dichotomiques utilisable uniquement par des individus formés dans la majorité des cas. Le codage à barres d’ADN est une méthode émergente d’espèces et de découverte utilisant les séquences courtes d’ADN génomique pour rapidement distinguer les espèces; une expérience taxonomique n’est pas nécessaire et l’identification peut être réalisée avec n’importe quelle partie d’une plante (fragment de feuille, racine, graine de pollen etc.) contrairement aux spécimens matures et reproductibles souvent nécessaires aux clés taxonomiques. Nous proposons ici d’initier le travail nécessaire à la création d’une banque de codes barres d’ADN qui aura pour impact de transformer l’initiation à la biologie des québécois et canadiens, permettant à n’importe qui d’identifier un spécimen dans la nature.
Individualisme vs holisme dans l’éthique et le droit non-spéciste
Greg Mikkelson (McGill University), Colin Chapman (McGill University),
Au sein de l’éthique environnementale, il a beaucoup été question de si nous devions un souci moral direct aux organismes individuels seulement ou aux ensembles plus vastes aussi tels que les espèces, les écosystèmes et/ou les relations entre les organismes. Entretemps, de récents progrès en droit environnemental ont été réalisés en établissant ou renforçant les droits dont jouissent les animaux d’une main, et des écosystèmes entiers, de l’autre. Ce qui uni ensemble ces développements en éthique et droit est le fait qu’ils sont tous “non-spéciste”: ils vont au-delà des droits de l’homme afin de reconnaitre les revendications des entités non-humaines et/ou plus-qu’humaines sur les humains. Nous cherchons à répondre à trois questions traitant de ce sujet: a) Dans quelle mesure les théories de l’utilitarisme (la forme la plus prometteuse de l’individualisme moral) et de la richesse (la forme la plus prometteuse de l’holisme moral) convergent elles ou divergent elles dans leurs jugements quant à des choix concrets entre la conservation de la biodiversité et le soi-disant « développement »? b) Quelles conclusions peuvent être tirées de la Question #1 quant aux mérites relatifs des deux théories et de manière plus générale, de l’éthique de l’individualisme et de l’holisme? Et c) Quel genre de législation offre les meilleures possibilités quant à la protection de la biodiversité : le droit des animaux (tel que la constitution allemande le reconnaît) ou le droit des écosystèmes (tel que la nouvelle constitution équatorienne le soutient)?
La suivi communautaire de la biodiversité en utilisant les appareils portatifs équipés de GPS
Murray Humphries (McGill University), Colin H. Scott (McGill University), Monica Mulrennan (Concordia University), Thora Martina Herrmann (Université de Montréal), Alain Cuerrier (Université de Montréal),
Les observations communautaires relatives à la terre et l’eau forment un aspect important des systèmes de savoir traditionnels ayant un potentiel d’intégration dans des programmes communautaires de surveillance de la biodiversité (CbBM). Une nouvelle approche promettante dans les CbBM consiste en la combinaison de dispositifs électroniques robustes équipés de GPS et d’un logiciel conçu pour simplifier la collecte de données sur le terrain, ce qui permet l’enregistrement rapide et précis d’observations par des observateurs non techniques de l’environnement. Le CyberTracker est un de ces logiciels originellement conçus pour « non-literate animal trackers » en Afrique du Sud. CyberTracker collecte les données au moyen d’une série d’icônes personnalisables sur l’interface d’un d’écran tactile. Cette subvention de démarrage vise à cerner les possibilités et contraintes associées à l’utilisation d’appareils portatifs équipés de GPS dans la surveillance communautaire de la biodiversité.
Influence de la diversité au locus du complexe majeur d’histocompatibilité sur la résistance aux parasites et la survie de l’Hirondelle bicolore en milieu agricole
Dany Garant (Université de Sherbrooke), Sophie Calmé (Université de Sherbrooke),
Au Québec, la transition des cultures traditionnelles (plus extensives) vers les cultures intensives a été particulièrement spectaculaire au cours des clinquantes dernières années et a potentiellement entraîné des perturbations importantes au niveau des populations animales. Un groupe d’oiseaux champêtres particulièrement à risque face à l’intensification agricole est celui des insectivores aériens, majoritairement représentés par les hirondelles. Au Canada, les espèces d’hirondelles associées aux paysages agricoles ont subi un déclin annuel variant entre 2.5% et 7.5% depuis les 20 dernières années au Canada. Jusqu’à présent, la plupart des études ayant qualifié l’influence de l’intensification agricole sur ces espèces ont ciblé uniquement les effets de l’agriculture sur la richesse spécifique ou l’abondance des oiseaux champêtres. Il s’ensuit un manque flagrant de connaissance sur les mécanismes par lesquels l’agriculture affecte la diversité génétique et son impact sur l’aptitude phénotypique des individus, et par le fait même, la structure et la dynamique des populations. Le projet cherche à caractériser le complexe majeur d’histocompatibilité (CMH, à l’exon 3 du locus de classe 1) chez l’Hirondelle bicolore évoluant dans des habitats agricoles de type intensifs et extensifs dans le Sud du Québec. Ce développement permettra, par la suite, d’évaluer l’influence du nombre et du type d’allèles CMH sur la survie des adultes et des oisillons de l’Hirondelle bicolore dans ces habitats.
La concurrence contraint-elle le sauvetage de l’évolution dans un environnement changeant?
Fanie Pelletier (Université de Sherbrooke), Andrew Gonzalez (McGill University), Claire de Mazancourt (McGill University), Benoit Guillemette (Universtié de Sherbrooke),
En raison d’un changement croissant à l’échelle planétaire, le “sauvetage évolutionnaire” pourrait jouer un rôle clé dans la persistance des espèces. Ce projet a pour but d’explorer l’effet de l’achèvement sur le potentiel de réalisation du sauvetage évolutionnaire. Notre étude s’appuie sur une étude précédente au sujet de l’évolution expérimentale qui a démontrée qu’un sauvetage évolutionnaire est réalisable si la taille d’une population est assez grande et que l’ampleur des changements environnementaux n’est pas trop grande. Cependant, les modèles théoriques récents suggèrent qu’un sauvetage évolutionnaire pourrait être entravé ou même écarté en présence de compétiteurs dans l’environnement. Usant de l’évolution expérimentale, notre étude déterminera si la compétition peut limiter l’occurrence du sauvetage évolutionnaire. Les résultats de cette recherche seront probablement très importants puisque pratiquement toutes les espèces doivent faire face à la compétition. S’il peut être démontré en laboratoire que la compétition limite le potentiel de réalisation du sauvetage évolutionnaire suivant un changement environnemental, il s’en suivra une ouverture vers des études sur cet effet dans le domaine.
Distribution, abondance et spécificité parasitaire des mouches protocalliphoridées
Jacques Brodeur (Université de Montréal), Jade Savage (Bishop’s University), Anne Bruneau (Université de Montréal), Terry Whitworth (Washington State University), Simon Daoust (Institut de recherche en biologie végétale, Université de Montréal),
Les mouches du genre Protocalliphora présentent une histoire de vie très particulière : au stade larvaire, les asticots sont des ectoparasites obligatoires d’oisillons et s’alimentant du sang de leurs hôtes. Plusieurs études ont démontré que les protocalliphoridées peuvent diminuer la valeur sélective de leurs oiseaux hôtes, voire de les tuer. Toutefois, nous connaissons très peu l’écologie de ces mouches. Le Dr Whitworth dispose d’une collection de 300 000 spécimens de toutes les espèces connues, provenant de 8 500 nids d’oiseaux échantillonnés à travers l’Amérique du nord et l’Europe. Cette collection n’est à ce jour pas exploitée car elle n’est pas accessible. L’objectif de cette subvention de démarrage est de numériser puis d’intégrer dans Canadensys les informations de la collection entomologique du Dr Terry Whitworth dont une part significative des spécimens va être intégrée à la collection Ouellet-Robert de l’Université de Montréal.


?tude des patrons phylog?ographiques chez les plantes rares de la r?gion ?cologique Grands Lacs / Saint?Laurent
Simon Joly (Université de Montréal), Daniel Schoen (McGill University), Anne Bruneau (Université de Montréal),
La conservation de la diversit? biologique exige fr?quemment la consid?ration d?unit?s inf?rieures ? l?esp?ce, appel?es unit?s d?signables. Afin d??tre ?valu?e, une population ou un groupe de populations doit r?pondre ? certains crit?res. Ces crit?res impliquent que sans ?tude g?n?tique, des populations ? caract?res g?n?tiques distincts ne peuvent ?tre identifi?es et conserv?es. Les r?gions ?co-g?ographiques rev?tent aussi une grande importance dans l??valuation du statut des esp?ces: une esp?ce peut ?tre globalement abondante mais rare ? l?int?rieur d?une r?gion ?cologique donn?e. Ainsi, une mauvaise connaissance des zones ?co g?ographiques peut avoir un impact important sur la conservation. Nous proposons d??tudier la diversit? g?n?tique de plantes rares de la r?gion ?cologique de la plaine du Saint?Laurent et des Grands Lacs (sud du Qu?bec et de l?Ontario).Cette r?gion est int?ressante puisqu?elle pourrait contenir deux r?gions historiquement distinctes. Ces patrons seraient caus?s par les Appalaches qui auraient servi de barri?re ? la migration suite aux derni?res glaciations. Si ce patron ?tait g?n?ralis?, cela pourrait mener ? une red?finition des zones ?co-g?ographiques et pourrait mener ? certains changements de statut pour les esp?ces menac?es de ces r?gions.
La gouvernance multi scalaire de la biodiversité
Louis Guay (Université Laval), Philippe Le Prestre (Université Laval), Jaye Ellis (McGill University), Pierre André (Université de Montréal),
La gestion effective de la biodiversité requiert une action à des échelles multiples. Cependant, malgré les nombreux appels à l’aménagement et à une utilisation intégrée et durable des territoires, la multiplicité des niveaux d’analyse et d’action, et la nature et les impacts des interrelations entre ces niveaux, présentent des défis complexes pour une gouvernance intégrée de la biodiversité. L’objet de cette subvention est une recherche multidisciplinaire visant à élaborer une théorie appliquée (théorie ancrée) micro et macro qui permettrait, sur la base d’études de cas, de comprendre comment les processus micro affectent, voire déterminent, les changements structuraux et, inversement, comment les processus micro sont «construits» et contraints par le structurel. Dans le cas de la politique de la biodiversité, plusieurs paliers de gouvernement et de pouvoir sont concernés. La mise en œuvre de la protection de la biodiversité se fait néanmoins à l’échelle des États, des entités fédérées et locales. Dans le cas du Québec, les schémas d’aménagement et de développement et les plans d’urbanisme sont les outils principaux de la gestion des territoires habités.
La structure génétique de deux espèces de souris coexistants au Sud du Québec – les conséquences de l’isolation et de la fragmentation des habitats
Virginie Millien (McGill University), François-Joseph Lapointe (Université de Montréal),
L’une des conséquences les plus importantes des changements climatiques est la hausse de température, et ce, particulièrement dans les régions tempérées. Ce changement peut considérablement nuire à l’habitat d’espèces indigènes, ce qui pourrait générer de nouvelles pressions environnementales sélectives pouvant entraîner un changement phénotypique rapide et adaptif. Au même moment, le changement adaptif pourrait être contraint (ou peut-être même facilité) par le flux génétique dans le paysage ou par la dérive génétique dans les petites populations, ce qui affecterait par conséquent l’aire de distribution des espèces indigènes. Nous proposons d’étudier ces effets potentiels en examinant la variabilité morphologique et génétique dans les populations de rongeurs du genre Peromyscus dans le sud du Québec ces cinquante dernières années.
La diversité végétale des tourbières du Québec et les niches écologiques de plantes vasculaires
Stéphanie Pellerin (Université de Montréal), Monique Poulin (Université Laval), Claude Lavoie (Université Laval),
Les chercheurs qui ont travaillé sur la végétation des tourbières au Québec ont souvent caractérisé l’environnement où les relevés de végétation ont été faits. Par exemple, des données sur la chimie de l’eau et la hauteur de la nappe phréatique accompagnent souvent les données de couvert des espèces végétales de même que la présence de perturbations in situ et dans le paysage environnant. On connait actuellement assez bien les niches écologiques des mousses, notamment des sphaignes, qui caractérisent les tourbières. De même, une précédente étude a circonscrit les niches écologiques des Carex en regroupant différentes bases de données. Cependant, aucune étude n’a été publiée pour les niches écologiques des autres plantes vasculaires associées aux tourbières. Nous proposons donc de faire une méta-analyse des bases de données de diversité végétale des tourbières, qui ont été développées par plusieurs chercheurs au Québec.
Les services écologiques, la biodiversité et la fragmentation des forêts en Montérégie
Elena Bennett (McGill University), Martin Lechowicz (McGill University), Andrew Gonzalez (McGill University),
La prestation de services écosystémiques (SE) dépend de l’interaction complexe entre la biodiversité, la structure paysagère et l’activité humaine. Néanmoins, notre compréhension actuelle des mécanismes reliés à la prestation de services écosystémiques demeure rudimentaire. La connaissance incomplète de ces relations et de leur rôle dans la prestation des SE a entraîné le déclin de certains de ces services. La gestion efficace des SE actuels et futurs ainsi que de la biodiversité requière une meilleure compréhension de ces relations basée sur des modèles de gestions réalistes. L’objectif global de notre équipe est de développer et de tester empiriquement un cadre conceptuel reliant structure paysagère, biodiversité et SE. Ce cadre servira ensuite à créer des outils de prise de décision pour les communautés locales et ainsi, faciliter leur gestion des paysages pour multiples SE dans un contexte de changement local, régional et global.