Mon programme de recherche est centré sur trois thèmes: (1) l’écologie spatiale (2) les causes et les conséquences de la biodiversité dans les écosystèmes aquatiques et (3) l’écologie d’invasion. Globalement, ces thèmes sont liés par mon intérêt pour l’écologie communautaire, particulièrement dans les communautés de planctons. Dans mes recherches, j’utilise une variété d’approches essentiellement basées sur le terrain, pour des études à grande échelle de lacs entiers à des études à plus petite échelle de mésocosmes et de la modélisation. Je cherche à lier mon intérêt de la théorie écologique fondamentale de comment la dynamique de populations structure les communautés aquatiques avec les enjeux qui affectent les écosystèmes d’espèces exotiques, le changement climatique globale et la qualité de l’eau.

Nous modélisons les facteurs naturels et humains responsables de la qualité chimique (éléments nutritifs, carbone organique, polluants métalliques) et biologique (biomasse planctonique, cyanobactéries) des eaux dans les grands fleuves et les lacs.

Modélisation de la quantité et de la qualité des algues benthiques (périphyton). Ma recherche plus récente est centrée sur

1. les effets du développement résidentiel sur les communautés littorales des lacs des Laurentides,
2. la distribution des algues filamenteuses et des cyanobactéries benthiques dans le Saint-Laurent et les implications de leur prolifération sur la chimie et la trophie du fleuve,
3. la réponse des communautés de diatomées à la pollution métallique et leur utilisation comme indicateurs précoces de la récupération des écosystèmes contaminés.

Champs d'expertise

• Cyanobactéries
• Diatomées
• Écologie
• Invertébrés
• Invertébrés benthiques
• Lacs
• Limnologie
• Macrophytes
• Périphyton
• Rivières
• Saint-Laurent

Prévoir la vulnérabilité et la sensibilité de l'écosystème aquatique aux stresseurs

• Impacts cumulatifs des activités humaines sur l’écosystème aquatique et les milieux humides du Saint-Laurent
• Contrôle environnemental des cyanobactéries en rivières
• Effets des variations climatiques et des conditions de niveau d’eau sur la productivité et la diversité des plantes aquatiques
• Vulnérabilité des communautés littorales aux plantes envahissantes
• Eutrophisation de l’écosystème aquatique

La biogéochimie et l’impact écosystémique des activités microbiennes du cycle de carbone et de l’azote. Les humains ont grandement perturbé le cycle global de l’azote et les recherches effectuées au sein de mon laboratoire visent à caractériser, dans différents écosystèmes, le sort et les conséquences de ces excès d’azote.

Notre travail couvre plusieurs échelles, du rôle des bactéries aux effets des pêcheries commerciales sur le déplacement de l’azote dans le monde, en passant par l’impact des espèces invasives sur les cycles biogéochimiques. Nous avons plusieurs projets dans les lacs et rivières du Québec et des États-Unis, l’Estuaire du St-Laurent et l’Océan Arctique.

La plupart de la diversité génétique et métabolique qui existe - et a existé depuis des milliards d'années - est de nature microbienne. Plus impressionnant que l'énorme quantité de diversité microbienne est sa nature dynamique: les microbes sont constamment en train d'évoluer et de s'adapter à leur environnement. Notre programme de recherche suit l'évolution des populations microbiennes en temps réel, en utilisant le séquençage de génomes (de souches individuelles) et de métagénomes (l'ADN de communautés entières) afin de comprendre leur évolution et prédire comment ils s'adaptent à des environnements changeants. Par exemple:

1. les eaux douces qui subissent des proliférations saisonnières de cyanobactéries,
2. l'intestin humain, en se concentrant sur les infections de choléra,
3. les virus hemorragiques (Lassa et Ebola),
4. l'évolution de l'antibiorésistance en Mycobacterium tuberculosis.