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Édition numéro 32 - 8 octobre 2010

GÉNIAL SPÉCIAL SUR L’ENVIRONNEMENT

Alors que nous sommes aujourd’hui presque sept milliards d’individus sur la planète, les enjeux en matière d’environnement deviennent de plus en plus grands et les menaces se multiplient. La biodiversité régresse, les perturbations climatiques se confirment, les ressources en énergie fossile, principalement le pétrole et le gaz, se raréfient, la disponibilité et la qualité de l’eau potable sont sources de moult problèmes. Et que dire de la déforestation, de la baisse de fertilité des sols et de la pollution grandissante dans les villes!

Dans un tel contexte, la recherche est appelée à jouer un rôle de premier plan : faire avancer les connaissances, contribuer à l’évolution des technologies, ouvrir de nouvelles pistes vers le développement durable. Comme vous pourrez le constater dans ce dossier, l’effort en ce sens, déjà bien présent au Québec, est de nature à remédier à certaines des menaces qui pèsent sur l’eau, l’air, la terre et la biodiversité. Les chercheurs soutenus par le Fonds sont à pied d’œuvre pour imaginer, innover, en somme pour trouver des solutions porteuses d’espoir pour l’avenir.

Je tiens à souligner l’engagement, la créativité et la vision dont font preuve les chercheurs québécois dans leurs efforts pour améliorer l’état de santé de la planète et, ce faisant, notre qualité de vie à tous. Nos scientifiques contribuent  à relever un défi planétaire tout en facilitant le passage vers de nécessaires changements.

Bonne lecture!

Pierre Prémont
Président-directeur général
Fonds québécois de la recherche sur la nature et les technologies


 

GROUPE DE RECHERCHE INTERUNIVERSITAIRE EN LIMNOLOGIE ET EN ENVIRONNEMENT AQUATIQUE (GRIL)

LA TECHNOLOGIE DES ISOTOPES STABLES, UN OUTIL TRÈS PUISSANT POUR DÉTECTER LES CONTAMINANTS DANS LES POISSONS DU SAINT-LAURENT

Le fleuve Saint-Laurent est un écosystème fort complexe. Tirant principalement sa source des Grands Lacs et de la rivière des Outaouais, les eaux du Saint-Laurent contiennent des contaminants très différents selon leur origine et selon les périodes de l’année. Le programme de recherche mis de l’avant par les chercheurs du GRIL est centré sur les grandes masses d’eau qui jalonnent le Saint-Laurent, principalement le lac Saint-François, le lac Saint-Pierre et le lac des Deux-Montagnes. L’importante équipe dirigée par Gilbert Cabana, professeur à l’Université du Québec à Trois-Rivières et membre du GRIL, a démontré que ces masses d’eau présentent une signature biogéochimique très différente les unes des autres. Cette signature obtenue par la méthode dite des isotopes stables du carbone et de l’azote est effectuée sur le plancton, les invertébrés et les poissons. Plus de 25 espèces de poissons ont été échantillonnées jusqu’à maintenant.

Le fleuve est constitué de deux colonnes d’eau qui se côtoient sur une grande distance sans se mélanger. Ainsi, les eaux qui viennent des Grands Lacs sont claires et vertes alors que celles en provenance de la rivière des Outaouais sont plus turbides et brunes. Ces deux colonnes d’eau ont des propriétés physico-chimiques bien différentes dont on peut voir les effets chez les populations de poissons.

« En utilisant la mesure par les isotopes stables, une technologie très puissante apte à identifier les contaminants présents dans les poissons, on peut faire un lien entre le poisson capturé et la masse d’eau (la verte ou la brune) d’où il vient, soutient Gilbert Cabana. Il existe en effet un profil de contaminants typique des eaux vertes des Grands Lacs et un autre, typique des eaux brunes de la rivière des Outaouais. Si la nourriture du poisson vient des eaux brunes, les signaux isotopiques vont être différents. Ce n’est pas simple d’identifier la source des contaminants mesurés dans les poissons du fleuve. La technique par les isotopes est très prometteuse pour établir un lien quantitatif entre les sources de pollution et chaque poisson échantillonné. »

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« On sait déjà que les poissons originaires de la colonne d’eau verte du fleuve contiennent des contaminants principalement d’origine industrielle et ayant des effets potentiels nocifs pour les organismes et les humains, précise le chercheur. Nous avons observé, cependant, que le taux de mercure présent dans les poissons en provenance des Grands Lacs est deux fois moindre que chez les poissons qui proviennent de la rivière des Outaouais. Jusqu’à maintenant, les résultats isotopiques ont grandement éclairé tout le suivi sur le taux de contaminants que présentent les poissons. Ces données vont permettre de mieux déterminer si les contaminants présents dans le fleuve sont en baisse ou en hausse et, éventuellement, de mieux gérer les populations de poissons. »

Les travaux menés dans le fleuve par l’équipe du GRIL ne se limitent pas à l’écotoxicologie. Elle vise aussi à mieux identifier les ressources écologiques dont dépendent certaines espèces de poissons, dont le doré jaune et le doré noir, la perchaude, le brochet, la barbue de rivière et l’esturgeon. Ce projet de recherche, mené en collaboration étroite avec le ministère des Ressources naturelles et de la Faune (MRNF), réunit de nombreux chercheurs, depuis Rimouski jusqu’à Ottawa. L’accès au navire-laboratoire de l’UQTR, le Lampsilis, un chalutier de 25 mètres de long, permet à l’équipe de prélever des espèces en toute sécurité et sur les différents sites. « Nous travaillons de façon à maximiser les analyses qui sont faites sur les poissons, précise M. Cabana. Au-delà de la méthode isotopique, nous utilisons aussi une approche biomoléculaire qui mesure différents biomarqueurs ainsi que des contaminants organiques. »

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Une problématique particulière retient l’attention des chercheurs, soit l’état du fleuve dans la région de Montréal. « À cause des effluents rejetés par la station d’épuration des eaux de Montréal, la signature isotopique de l’eau entourant la ville détonne avec l’eau du reste du fleuve, constate Gilbert Cabana. Si un poisson passait sa vie autour de Montréal, le signal isotopique serait très clair. » Jusqu’à maintenant, les travaux ont porté sur des espèces peu mobiles et montraient, entre autres, la féminisation des poissons. Est-ce que le cocktail de substances rejetées dans le fleuve affecte autant les grosses espèces plus mobiles? « Nous cherchons actuellement à quantifier le temps d’exposition des poissons aux rejets de la ville de Montréal et ainsi à comprendre l’impact de l’effluent sur les grands prédateurs. Nous nous intéressons principalement à l’esturgeon et au doré, et à des espèces de fond, comme le chevalier, qui peuvent voyager vite et sur de grandes distances », ajoute-t-il.

Les chercheurs travaillent aussi depuis quelque temps à mieux comprendre le rôle de la voie maritime du Saint-Laurent, un sillon de plus de neuf mètres de profondeur, dans l’écologie du fleuve. « Le chenal est très difficile à étudier, admet Gilbert Cabana. Grâce au Lampsilis, nous avons pu échantillonner des stations au milieu du chenal et tout au long de ce dernier jusqu’à Beauharnois. En certains endroits, il y a très peu de poissons puis, à d’autres, on peut en capturer beaucoup. Nous avons aussi pu constater que la population d’esturgeons était abondante et en bonne santé de Québec à Beauharnois. »

Pour information

Monsieur Gilbert Cabana
Professeur
Département de chimie-biologie
Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR)
Membre du GRIL
Téléphone : 819 376-5011, poste 3671
Courriel :

 

 

GROUPE D'ÉTUDES ET DE RECHERCHE EN ANALYSE DES DÉCISIONS (GERAD)

LA MODÉLISATION ÉNERGÉTIQUE DÉTAILLÉE : UN OUTIL ESSENTIEL POUR L'ÉLABORATION DE POLITIQUES ÉNERGÉTIQUES ET ENVIRONNEMENTALES

Quelles mesures devrait-on privilégier à moyen et long terme pour réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES)? Quels types d’énergie « propre » devrait-on promouvoir à l’avenir? Dans quels secteurs devrait-on augmenter l’efficacité énergétique? Autant de questions qui donnent une idée de l’envergure et de la précision de l’analyse que rend possible une modélisation très poussée du secteur de l’énergie en lien avec les changements climatiques. Ce projet de haut niveau, mené par l’Équipe énergie du GERAD (E2G), sous la codirection d’Olivier Bahn, professeur à l’École des hautes études commerciales de Montréal (HEC Montréal), vise à développer un modèle détaillé du secteur de l’énergie au Canada, par province et par territoire, en utilisant le nouveau générateur de modèles TIMES. L’équipe E2G, codirigée par le professeur Jean-Philippe Waaub de l’UQAM, se compose de plusieurs étudiants et chercheurs du GERAD, dont la Dre Kathleen Vaillancourt.

« L’élaboration de stratégies visant à produire plus d’énergie afin de satisfaire des besoins croissants, tout en réduisant les émissions de GES, c’est, pour la plupart des pays dont le Canada, un enjeu majeur du XXIe siècle. Dans ce contexte, l’un de nos principaux objectifs consiste à analyser le rôle potentiel des différentes formes d’énergie afin de répondre à la demande canadienne dans les prochaines décennies », souligne Olivier Bahn.

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Le nouveau modèle TIMES-Canada, en cours de développement, détaille le système énergétique des provinces et territoires, dans un premier temps jusqu’en 2020 puis, dans un deuxième temps, jusqu’en 2100.  « Nous calibrons le modèle de façon à ce qu’il donne des réponses cohérentes pour le présent et pour le futur, fait valoir le chercheur de HEC Montréal. Afin d’alimenter ce travail de modélisation, nous utilisons les bilans énergétiques des provinces et territoires ainsi que différents facteurs socio-économiques. Chaque filière énergétique est décrite au moyen de technologies caractérisées par des paramètres économiques et techniques. Nous travaillons également à la construction d’une base de données pour certaines technologies énergétiques propres au contexte canadien, comme celles reliées à l’exploitation des sables bitumineux. Cette étape constitue un véritable défi. »

Le modèle TIMES, plus flexible et mieux adapté au contexte de l’énergie et de l’analyse des politiques climatiques, résulte d’une amélioration du modèle MARKAL développé au sein du programme ETSAP (Energy Technology Systems Analysis Program) de l’Agence internationale de l’énergie. « TIMES bénéficie maintenant d’un cadre de modélisation parmi les plus avancés et d’une interface utilisateur de pointe, tout en conservant la structure de la base de données et la richesse de la description des technologies existantes dans MARKAL. Le développement d’un nouveau modèle TIMES-Canada, basé en particulier sur la représentation détaillée des technologies énergétiques, constitue une contribution importante à l’analyse des politiques énergétiques et climatiques au Canada, soutient M. Bahn. Actuellement, les modèles MARKAL et TIMES sont utilisés dans plus de 70 pays à des fins diverses, y compris l’analyse de stratégies pour réduire les émissions de GES au sein des secteurs énergétiques. »

En matière de politiques climatiques, un autre défi concerne l’incertitude entourant l’ampleur et la vitesse des changements climatiques attendus. « Cette incertitude se traduit en particulier par des difficultés à concevoir des politiques qui permettraient de limiter les changements climatiques à des niveaux considérés comme non dangereux, par exemple limiter l’augmentation de la température moyenne de la planète à deux degrés Celsius », fait remarquer le chercheur de HEC.

Une autre équipe du GERAD s’intéresse tout particulièrement à la prise de décision « sous incertitude » dans le domaine des politiques climatiques. Cette équipe est composée des professeurs Olivier Bahn, Alain Haurie et Roland P. Malhamé, d’où le nom de BaHaMa pour le modèle d’aide à la décision qu’ils sont à mettre au point.  « Il s’agit d’un modèle dit d’évaluation intégrée, dans la mesure où il propose une modélisation (simplifiée) de l’économie, du secteur énergétique et également de l’évolution du climat. Ce modèle plus académique se situe à une échelle différente de celle de TIMES-Canada, note M. Bahn. Il s’agit d’un modèle mondial qui ne décrit que de façon générique les énergies propres par rapport aux énergies polluantes. Par contre, il prend en compte de façon explicite l’incertitude liée aux changements climatiques, ce qui représente pour le moment des défis de calculs dans la résolution du modèle. »

Pour information

Monsieur Olivier Bahn
Professeur
Service de l'enseignement des méthodes quantitatives de gestion
HEC Montréal
Membre du GERAD
Téléphone : 514 340-6053
Courriel :
et

 

CENTRE D'ÉTUDE DE LA FORÊT (CEF) ET CENTRE SUR LES CHANGEMENTS CLIMATIQUES ET ENVIRONNEMENTAUX À L'ÉCHELLE DU GLOBE (C3EG)

UNE PREMIÈRE PLANÉTAIRE : UNE MESURE DIRECTE DE LA CAPTATION DE CO2 PAR LES VÉGÉTAUX TERRESTRES

Une équipe internationale a publié dans l'édition en ligne de juillet de la revue Science la première évaluation directe de la photosynthèse globale (CO2) par des milieux terrestres à l’échelle planétaire. Les estimés précédents faisaient appel à des mesures indirectes et à des modèles mathématiques. Le groupe de chercheurs dont fait partie le professeur Hank Margolis, de l’Université Laval, cosignataire de l’article et membre du CEF et du C3EG, rapporte que les différents écosystèmes de la planète captent chaque année un total de 123 milliards de tonnes de CO2.

Ce chiffre repose sur des données provenant de plus de 400 sites d'observation répartis aux quatre coins du monde dans le cadre du projet international Fluxnet, amorcé il y a plus de dix ans afin de récolter des informations en continu sur les échanges entre l’atmosphère et les écosystèmes. Une trentaine de ces sites font partie du réseau géré par Fluxnet Canada/Programme canadien du carbone, dont M. Margolis est le directeur scientifique. Le siège de ce regroupement de chercheurs est situé à l’Université Laval.  

La captation de CO2 par les plantes se fait lors de la photosynthèse, le mécanisme utilisé par les plantes pour produire de la biomasse à l’aide de la lumière du soleil. Ce phénomène permet de compenser en partie la hausse des émissions de carbone provenant des activités humaines. C’est grâce aux efforts concertés de plusieurs centaines de chercheurs que des mesures de photosynthèse ont pu être réalisées depuis 1998 dans une grande variété d’habitats répartis sur les cinq continents.

L'analyse détaillée des données a révélé de grands écarts dans la contribution respective des différents écosystèmes à la photosynthèse globale. Le plus efficace de tous est sans contredit la forêt tropicale qui capte 34 % de tout le carbone absorbé par les écosystèmes. Viennent ensuite les savanes (26 %), les terres cultivées (12 %), les forêts tempérées (8 %), les forêts boréales (7 %), les prairies naturelles (7 %), les déserts (5 %) et la toundra (1 %).

Les chercheurs sont également parvenus à quantifier l'importance des précipitations et de la température sur l'ampleur de la photosynthèse dans chacun de ces écosystèmes. Ils ont ainsi démontré que les précipitations constituent le facteur déterminant de la photosynthèse dans 40 % des milieux terrestres. Cette influence se fait particulièrement sentir dans les savanes, les prairies et les terres cultivées. Dans les forêts tropicales et boréales, c'est plutôt la température qui joue ce rôle clé.

« Ces données vont nous aider à améliorer la précision et la fiabilité des modèles de réchauffement climatique, avance Hank Margolis. Elles vont également nous permettre de mieux tenir compte de l'effet de rétroaction qui existe entre les écosystèmes et le climat, et ainsi de corriger des lacunes dans les modèles existants. »

Le chercheur précise toutefois que ces mesures, bien qu’elles constituent par leur ampleur et leur précision une première scientifique, ne disent pas tout de la contribution de chaque écosystème au réchauffement du climat. Loin s’en faut! Bien des recherches seront encore nécessaires pour voir clair dans la contribution des écosystèmes au réchauffement climatique.  

Pour information

Monsieur Hank Margolis
Professeur
Département des sciences du bois et de la forêt
Université Laval
Membre du CEF et du C3EG
Téléphone : 418 656-2131, poste 7120
Courriel :
et

 

 

CENTRE DE RECHERCHE EN AMÉLIORATION VÉGÉTALE (CENTRE SÈVE) ET CENTRE D'ÉTUDE DE LA FORÊT (CEF)

L’AGRICULTURE INTENSIVE, UNE MENACE POUR LES HIRONDELLES

Le paysage agricole québécois a grandement changé au cours des dernières décennies. On est passé d’un cadre bucolique fait d’exploitations agricoles de type familial et d’un paysage diversifié comportant boisés, bosquets et ruisseaux, à un milieu agricole uniformisé composé de très grandes superficies cultivables où règne la monoculture (maïs, soya). Ce phénomène, particulièrement marqué dans le Sud du Québec, s’avère une menace pour les populations d’oiseaux champêtres, notamment en raison d’une perte d’habitats. Des travaux menés depuis plus de six ans par une équipe du Centre Sève, dirigée par Marc Bélisle, professeur à l’Université de Sherbrooke et membre du CEF, mettent en évidence les dangers de l’agriculture intensive pour la reproduction des hirondelles et les effets sur la viabilité de leurs populations.

« Globalement, le problème tient dans la perte d’habitats, les zones de nidification, d’alimentation et de repos étant en partie détruites, précise Marc Bélisle. Ainsi, les petits cours d’eau sont remblayés pour accroître les surfaces cultivables et faciliter la circulation de la machinerie agricole. La perte d’habitats se traduit aussi par moins de plantes et de fleurs en bordure des champs, donc moins d’insectes pollinisateurs en pleine période de nidification. C’est une période où les oiseaux (même les granivores) sont surtout insectivores, car ils ont besoin de bonnes doses de protéines. On leur coupe ainsi leur principale source de nourriture. D’où un déclin annuel assez généralisé des populations d’hirondelles qui varie de - 2,5 % à – 7,5 % à l’échelle du Canada. »

L’équipe du Centre Sève a entrepris en 2004 une recherche d’envergure et à long terme avec l’hirondelle bicolore comme espèce modèle. Cette étude a pour but de mieux comprendre les raisons d’un tel déclin, lequel touche l’ensemble des oiseaux insectivores qui s’alimentent en vol. « Afin d’avoir des sites qui présentent différentes qualités d’habitats, nous avons opté pour une grande échelle spatiale, soit 10 200 km2. Nous pouvons compter sur un réseau de 400 nichoirs répartis entre 40 exploitations agricoles du Sud du Québec, soit le triangle Sherbrooke-Montréal-Sorel, ce qui nous permet de bien comprendre les variations dans l’espace et dans le temps. Cette zone est particulièrement intéressante, car on y retrouve une importante biodiversité », fait valoir M. Bélisle.

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Cette recherche vise, entre autres, à mesurer l’influence de la structure du paysage sur le taux d’occupation des nichoirs et le succès de la reproduction des hirondelles bicolores. Les résultats de l’équipe de Sherbrooke montrent que le taux d’occupation des nichoirs ainsi que la taille des couvées diminuent dans des paysages de cultures intensives. « Le nombre de jeunes dans le nid et la probabilité d’envol présentent une nette diminution dans les zones de cultures intensives par rapport aux cultures extensives (prairies, pâturages et jachères). On passe de cinq jeunes qui s’envolent en milieu extensif à moins de trois dans les cultures intensives, fait remarquer le chercheur. C’est la disponibilité alimentaire qui semble en cause, car elle serait moindre dans les cultures intensives que dans les cultures extensives. »

En fait, plusieurs composantes de la reproduction sont affectées par l’intensification des pratiques agricoles et ont un effet sur la structure et la dynamique des populations d’hirondelles. Ainsi, non seulement il y a moins de jeunes par nid en milieu intensif, mais la croissance des oisillons y est aussi plus lente. « La situation est préoccupante, admet Marc Bélisle, mais on est loin de comprendre à fond les raisons qui expliquent cette situation. Chose certaine, la quantité et la qualité de la nourriture constituent des facteurs déterminants. À ce titre, la question des pesticides appliqués dans les champs en culture intensive mérite d’être abordée. En tuant les insectes, les pesticides contribuent bien sûr à réduire la quantité de nourriture disponible. Mais il y a plus, car il suffit d’un peu de pesticides dans un insecte pour affecter la santé de l’oiseau qui l’ingère. Même si ce n’est pas à des doses létales, de faibles quantités de pesticides sont suffisantes pour perturber l’activité d’une enzyme qui régule la transmission des influx nerveux de l’oiseau, ce qui entraîne des troubles neurologiques et neuromusculaires, et ainsi une plus forte morbidité. »

Les chercheurs du Centre Sève s’intéressent aussi aux effets de la qualité de l’habitat sur la structure génétique de la population et la diversité génétique individuelle chez les hirondelles bicolores. « On sait encore peu de choses sur les facteurs qui influencent le niveau et la distribution de la diversité génétique. Dans le cadre de nos travaux avec les hirondelles, nous avons pu constater que les individus ayant le plus de diversité génétique arrivent plus tôt sur leurs aires de reproduction et s’installent dans les habitats qui correspondent à des cultures intensives, donc de moins bonne qualité. Un comportement qui nous a semblé étrange, confie M. Bélisle. Nous faisons l’hypothèse qu’en arrivant par le couloir du Saint-Laurent, les premières hirondelles s’installent dans les premiers sites de nidification disponibles. » Ce serait donc le principe du premier arrivé, premier servi, qui s’appliquerait…  sans égard à la qualité de l’habitat.      

Pour information

Monsieur Marc Bélisle
Professeur
Département de biologie
Université de Sherbrooke
Membre du Centre Sève et du CEF
Téléphone : 819 821-8000, poste 61313
Courriel :
et

 

PROJET DE RECHERCHE EN ÉQUIPE


MIEUX COMPRENDRE LE COMPORTEMENT DES PATHOGÈNES POUR ÉVALUER LE RISQUE DE CONTAMINATION DE L'EAU POTABLE

Nous sommes nombreux à avoir encore en mémoire la tragédie de Walkerton, en Ontario, qui a fait quelques morts et des milliers de malades, il y a une dizaine d’années. Tout indique que l’accroissement de la densité des populations humaines ainsi que l’expansion et l’intensification des exploitations agricoles favorisent l’émergence et la propagation des micro-organismes pathogènes dans l’eau. Or, les chercheurs disposent de peu de connaissances pour évaluer les menaces réelles que représentent ces pathogènes pour la qualité de l’eau potable. Afin de mieux évaluer les risques de contamination qu’ils représentent pour les eaux souterraines, une équipe de l’Université McGill dirigée par Nathalie Tufenkji, professeure et directrice associée du Centre Brace pour la gestion des ressources hydriques, a entrepris d’étudier plus à fond le comportement des micro-organismes pathogènes, notamment leurs conditions de survie et leurs réponses à différentes conditions environnementales dans les sols.

La contamination par les pathogènes est source de problèmes grandissants, ici comme ailleurs dans le monde. Il suffit de penser aux avis de « faire bouillir l’eau » qui sont émis de plus en plus fréquemment dans les municipalités. « L’épandage de fumier dans les exploitations agricoles, les excréments de la faune, le lessivage des décharges publiques, les fuites dans les fosses septiques, ce sont là autant de sources qui permettent à des micro-organismes pathogènes de s’introduire dans les eaux souterraines et éventuellement de les contaminer, explique Nathalie Tufenkji. Comme neuf millions de Canadiens comptent sur les eaux souterraines pour leur approvisionnement, il est essentiel d’en savoir davantage sur le comportement de ces micro-organismes.»

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Origine animale
1. Infiltration et ruissellement de fermes laitières
2. Infiltration et ruissellement provenant des fermes d'élevage
3. Infiltration et ruissellement provenant des parcs d'engraissement
4. Infiltration et ruissellement provenant des réserves fauniques

Origine humaine
5. Fosses septiques défaillantes
6. Fuite provenant des sites d'enfouissement
7. Fuites de décharges
8. Puits endommagés
9. Infiltration et ruissellement provenant de stations d'épuration
10. Infiltration et ruissellement provenant de l'épandage de biosolides
11. Gestion non sécuritaire de sites de biorémédiation
12. Traitement des eaux usées par lagune

L’équipe de l’Université McGill s’intéresse notamment aux effets du gel et du dégel sur la survie des micro-organismes pathogènes et sur les risques de contamination. « Comment les épisodes de gel et de dégel influencent le potentiel infectieux des micro-organismes et affectent leur mobilité dans les eaux souterraines? C’est là un des aspects importants sur lesquels portent nos travaux qui sont susceptibles d’apporter un nouvel éclairage sur le modus operandi des micro-organismes pathogènes », précise la Dre Tufenkji qui travaille en collaboration avec le professeur Subhasis Ghoshal, Chandra Madramootoo et Gaétan Faubert de McGill ainsi que Pierre Payment de l’INRS.

Les chercheurs s’intéressent, entre autres, aux organismes non pathogènes comme indicateurs pour établir une corrélation avec le comportement d’organismes plus à risque. Le groupe de McGill est l’un des rares groupes de recherche à travailler avec la bactérie E. coli 157 : H7, soit la souche tristement célèbre de Walkerton. « Nous avons observé qu’une bactérie servant d’indicateur, une cousine non pathogène très proche de celle de Walkerton, ne se comporte pas du tout comme la bactérie pathogène et présente un taux élevé de survie. En fait, elle ne change pas de comportement dans le sol en fonction du gel-dégel contrairement à la souche pathogène », fait remarquer la chercheuse.

Le micro-organisme pathogène s’avère en fait particulièrement agressif. « Sa mobilité dans le sol s’accroît de façon très nette, soit de 30 % lorsque le pathogène est exposé au gel-dégel. Les risques de contaminations s’en trouvent dès lors accrus de façon significative, souligne Nathalie Tufenkji. Nous cherchons maintenant à comprendre ce qui change chez les microorganismes pathogènes et à expliquer l’effet des conditions environnementales du sol sur leur mobilité. Nous faisons l’hypothèse que le gel-dégel pourrait entraîner un changement génétique provoquant des modifications dans la membrane de surface des microorganismes. Il est aussi possible que le gel-dégel vienne modifier la taille et la forme des microorganismes. »

Le groupe s’intéresse également à la détection des pathogènes en développant des biocapteurs soigneusement calibrés qui détectent les micro-organismes à des concentrations spécifiques. « Nous avons un biocapteur qui fonctionne assez bien avec la bactérie de Walkerton. Nous cherchons maintenant à accroître la sensibilité de ce biocapteur afin qu’il puisse détecter d’autres agents pathogènes comme les protozoaires et les virus, fait valoir la Dre Tufenkji. De plus, nous croyons qu’il serait possible d’utiliser le biocapteur à d’autres fins, par exemple pour la détection de contaminants dans les aliments et les boissons ainsi que dans les installations de traitement d’eau. »

Pour information

Madame Nathalie Tufenkji
Professeure
Département de génie chimique
Directrice associée du Centre Brace pour la gestion des ressources hydriques
Université McGill
Tél. : 514 398-2999
Courriel :

 

 

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