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Sur la piste de l’ADN environnemental
Professeur en écologie aquatique au département des sciences fondamentales de l'UQAC |
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Quelques millilitres d’eau suffisent pour détecter la présence d’un poisson dans un lac. Un exploit de science-fiction? Non, c’est l’ADN environnemental (ADNe).
Olivier Morissette est professeur-chercheur à l’UQAC depuis 2022. Parmi les travaux de recherche qu’il mène au sein de la Chaire de recherche sur les espèces aquatiques exploitées (CREAE), il a recours à l’ADNe, un outil puissant, de plus en plus utilisé en sciences environnementales, en particulier en sciences aquatiques.
Tous les organismes aquatiques libèrent de l’ADN, soit par leurs sécrétions, leurs fèces, leur urine ou tout autre tissu perdu par une blessure ou lors de leur mort. À partir d’un simple échantillon d’eau, l’ADN peut être filtré, extrait, amplifié puis séquencé en laboratoire. En comparant les séquences obtenues à des bases de données existantes, on peut identifier les espèces présentes dans le plan d’eau.
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« Cette technique moléculaire est utilisée depuis longtemps en microbiologie, mais son application devenue accessible en écologie aquatique peut éviter des captures inutiles de poisson et est par conséquent plus rapide et moins coûteuse », explique Olivier Morissette. « Actuellement, la technique est utile pour détecter des espèces peu abondantes dans un milieu, par exemple des espèces rares ou menacées, et même d’identifier la présence d’espèces envahissantes, avant qu’elles ne deviennent problématiques », précise le chercheur.
Diplômé d’une maîtrise de l’UQAC, Olivier Morissette détient un doctorat de l’Université Laval et a travaillé cinq ans à titre de biologiste-expert à la direction de l’expertise sur la faune aquatique au ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs. Son expertise sur l’ADNe a permis à son équipe et aux étudiants-chercheurs d’aller plus loin dans la découverte du fjord du Saguenay, dont la diversité et la distribution des communautés de poissons sont encore mal connues. Les outils moléculaires permettent d’identifier comment les différentes espèces de poissons du Saguenay se distribuent dans le fjord et si leur répartition est associée avec certaines conditions de l’environnement (température, salinité, perturbations, etc.).
Au cours des prochaines années, l’équipe de recherche vise à élaborer un modèle permettant d’estimer l’abondance de l’omble de fontaine à partir des concentrations d’ADNe dans 32 lacs distribués dans la province. Des échantillons d’eau seront récoltés en parallèle avec les méthodes traditionnelles, afin de valider le modèle. L’objectif est d’offrir un outil complémentaire permettant de mieux gérer la pêche récréative en lacs et en rivières.
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Capsule scientifique
La toundra : une source plutôt qu’un puits de carbone
Alors que la toundra était considérée comme un puits de carbone, le réchauffement du climat pourrait faire basculer cette tendance et transformer ces environnements arctiques et alpins en sources de carbone.
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Patrick Faubert, professeur à l'UQAC en écologie industrielle et lutte aux changements climatiques, fait partie de l’équipe de 70 scientifiques dont l’étude, menée sur plus de 25 ans, a été publiée dans la prestigieuse revue Nature (avril 2024).
Des chambres ouvertes installées sur 28 sites de toundra à travers le monde ont servi de mini-serres, afin de mimer un réchauffement local de 1,4 °C de la température de l’air et de 0,4 °C de la température du sol. Ces changements ont augmenté la respiration de l’écosystème de 30 % pendant la saison de croissance, entraînant une libération de carbone en raison de l’activité métabolique accrue dans le sol et les plantes.
Des résultats remarquables, jusqu’à quatre fois supérieurs aux estimations précédentes, qui permettront de comprendre les liens entre les conditions du sol et la respiration en réponse au réchauffement pour créer de meilleurs modèles climatiques.
Lire l'article intégral dans la revue Nature
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Le CREB dans les médias... dernière heure
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Les nouvelles publications scientifiques du CREB : un aperçu...
Ayala-Borda, P., Bogard, M. J., Grosbois, G., Prėskienis, V., Culp, J. M., Power, M., & Rautio, M. (2024). Dominance of net autotrophy in arid landscape low relief polar lakes, Nunavut, Canada. Global Change Biology, 30(2), Article e17193.
Danneyrolles, V., Smetanka, C., Fournier, R., Boucher, J., Guindon, L., Waldron, K., Bourdon, J. F., Bonfils, D., Beaudoin, M., Ibarzabal, J., Rossi, S., & Boucher, Y. (2024). Assessing spatial patterns of burn severity for guiding post-fire salvage logging in boreal forests of Eastern Canada. Forest Ecology and Management, 556, Article 121756.
Dufour, B., Hébert, F., & Boucher, J. F. (2024). Temporal changes in forest floor carbon stocks following scarification in boreal lichen woodlands. Scandinavian Journal of Forest Research, 39(2), 101-109.
Dumas, P. A., Tremblay, J. A., Lowe, J., Rompré, G., Savard, J. P. L., & Ibarzabal, J. (2024). Efficiency of enhanced capture methods and age-class structure of dispersing boreal woodpeckers. Journal of Field Ornithology, 95(1), Article 10.
Gao, S., Liang, E., Liu, R., Lu, X., Rossi, S., Zhu, H., Piao, S., Peñuelas, J., & Camarero, J. J. (2024). Shifts of forest resilience after seismic disturbances in tectonically active regions. Nature Geoscience, 17(3), 189-196.
Gauthier, C., Lavoie, S., Kubicki, S., Piochon, M., Cloutier, M., Dagenais-Roy, M., Groleau, M. C., Pichette, A., Thies, S., & Déziel, E. (2024). Structural characterization of a nonionic rhamnolipid from Burkholderia lata. Carbohydrate Research, 535, Article 108991.
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Pheno CAB
Un outil pour prédire l'ouverture des bourgeons des conifères boréaux
L’éclosion des conifères boréaux pourrait être devancée considérablement au Canada, sous l’effet des changements climatiques. L’équipe de recherche de la professeure Annie Deslauriers s’intéresse à la phénologie, c’est-à-dire aux phases de développement récurrentes au fil des saisons, essentielles à la compréhension de la croissance des arbres.
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Une de leur récente étude suggère que la température moyenne minimum du mois de mai serait le principal facteur environnemental déterminant le moment d’éclosion des bourgeons de trois espèces de conifères : le sapin baumier, l’épinette noire et l’épinette blanche.
Selon différents scénarios climatiques, le débourrement pourrait varier de 6-7 jours plus tôt pour le futur proche (2021-2050), à 12-14 jours plus tôt pour la période 2071-2100, par rapport à la période de référence (1981-2010). Ces travaux ouvrent de nouvelles perspectives pour la lutte contre la tordeuse des bourgeons de l’épinette; la surveillance du débourrement étant un moment crucial pour intervenir dans la prolifération de l’insecte.
Plus concrètement, les données ont permis d’élaborer le modèle PhenoCaB, simulant en continu les processus de débourrement et la croissance des nouvelles pousses des principaux conifères boréaux à l’échelle du Québec et du Canada. Basé sur la physiologie de la croissance des arbres et l’allocation du carbone, le modèle permet de prédire l’ouverture des bourgeons et le développement de nouvelles pousses pour aider la SOPFIM* à planifier les arrosages, aidant à prévenir les éclosions de tordeuses des bourgeons de l’épinette. Le modèle est présentement en phase de validation sous forme d’une application web facile à utiliser pour les praticiens.
Mieux prédire la phénologie avec des outils web représenterait un avantage, afin de réduire les ressources matérielles et financières importantes investies dans les activités sur le terrain et aider aux relevés phénologiques.
*Société de protection des forêts contre les insectes et maladies
Cartenì, F., Balducci, L., Dupont, A., Salucci, E., Néron, V., Mazzoleni, S., & Deslauriers, A. (2023). PhenoCaB: a new phenological model based on carbon balance in boreal conifers.
New Phytologist, 239(2), 592-605.
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Nos plus récentes nouvelles |
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Les crédits carbone sont utiles pour stabiliser le climat… mais sont-ils utilisés efficacement ?
Bien que le boisement fasse partie des mécanismes de compensation des émissions de gaz à effet de serre, les auteurs nous expliquent qu'il n’est pas toujours facile de s'y retrouver dans les différents types de projets ou méthodes, et l'écoblanchiment n'est jamais bien loin...
7 mai 2024
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Reportage sur le fjord du Saguenay à Découverte
À la fois mer et rivière, le fjord du Saguenay est un écosystème unique, mais peu étudié, que ce soit par les spécialistes des eaux douces que des eaux salées.
L’équipe de Pascal Sirois de la Chaire de recherche sur les espèces aquatiques exploitées (CREAE) dresse un portrait de la biodiversité dans le Saguenay.
18 février 2024
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Des Félicinois préoccupés par le plastique utilisé dans les champs
Le paillis de plastique oxobiodégradable utilisé par les agriculteurs qui cultivent du maïs à ensilage préoccupe des citoyens de Saint-Félicien.
Le chercheur Maxime Paré explique que la fragmentation de ce type de plastique réduit la grosseur des particules et, éventuellement, elles peuvent se retrouver dans le sol, mais aussi dans les cours d’eau.
Avril 2024
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Photoreportage sur le terrain
La recherche étudiante en images :
un aperçu d'un projet de recherche sur la chimie du sirop d'érable |
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