Trois bourses de doctorat en océanographie sont actuellement offertes dans le cadre d'un programme de recherche interuniversitaire visant à mieux comprendre le rôle des mers arctiques et subarctiques pour la séquestration de carbone initié par la par la photosynthèse marine. Les trois thèses de doctorat utiliseront en synergie les toutes nouvelles observations satellitaires hyperspectrales de la mission PACE (Plankton, Aerosol, Cloud, ocean Ecosystem) de la NASA en complément d’observations in situ collectées en mer (historiques et nouvelles). Le projet se déroulera dans les eaux de l'est du Canada, du golfe du Saint-Laurent à l'Arctique canadien (nord de la baie de Baffin). De nombreuses opportunités de missions océanographiques seront disponibles (notamment à bord du CCGS Amundsen) dans le cadre du projet Transformer l'Action pour le Climat (Programme TAC-TCA) impliquant quatre universités de l’est du Canada (UQAR, Laval, l'Université Dalhousie et l'Université Memorial de Terre-Neuve). Les trois projets seront financés par des subventions octroyées par l’Agence Spatiale Canadienne et par le programme TCA (programme Apogée).
Voici les trois offres de projets de doctorat en océanographie à l'Université du Québec à Rimouski (UQAR) et à l'Université Laval (UL)/IRL Takuvik, Canada portant sur:
Projet de doctorat 1 - Améliorer l'estimation satellitaire de la biomasse du phytoplancton et de la production primaire à l'aide de données hyperspectrales (Université Laval ; Direction de thèse : Dr Marcel Babin ; UL Dr Erin Bertrand, Dalhousie U. ; Dr Emmanuel Devred, MPO)
L'objectif général de ce projet sera d'améliorer les modèles d'estimation de la biomasse et de la production primaire actuellement utilisés pour les capteurs satellitaires multispectraux. Cela comprend le développement d'un modèle d'inversion amélioré pour la biomasse phytoplanctonique (concentration chlorophylle-a). Il sera également nécessaire d'améliorer la paramétrisation d’un modèle de production primaire, tout en explorant la relation entre les types fonctionnels de phytoplancton et les paramètres photosynthétiques. Pour ce faire, une analyse fine des données de fluorescence induite par le soleil (~ 683 nm) à haute résolution spectrale (1,25 nm) de PACE devra être réalisé. L'étudiant(e) aura également l'occasion de travailler sur une nouvelle approche basée sur les protéines pour estimer les taux de production primaire et la physiologie du phytoplancton résolus par taxon à partir de mesures de Rubisco, protéine responsable de la fixation de carbone, obtenues par spectrométrie de masse. Les nouveaux algorithmes de biomasse et la paramétrisation améliorée du modèle de production primaire seront appliqués aux données PACE afin d'estimer la quantité de carbone fixée annuellement par les microalgues dans les eaux de l'est du Canada.
Projet de doctorat 2 - Détermination des types fonctionnels de phytoplancton (PFT) à partir de la télédétection hyperspectrale (UQAR ; Direction de thèse : Dr Simon Bélanger ; Dr Emmanuel Devred, MPO ; Mathieu Ardyna UL ; Dr Julien Laliberté, MPO)
Le premier objectif de ce projet est de décrire les groupes fonctionnels de phytoplancton des eaux de l'est du Canada à l'aide des pigments diagnostiques (HPLC) et des spectres d'absorption de la lumière du phytoplancton. Le candidat ou la candiadate sélectionné(e) examinera d'abord les données in situ acquises précédemment par le ministère des Pêches et des Océans du Canada (MPO), Takuvik et l'UQAR, et constituera un ensemble de données exhaustif couvrant les trois régions d'intérêt (golfe du Saint-Laurent, plateau néo-écossais, plateau de Terre-Neuve-et-Labrador / Grands Bancs). Un aspect du projet nécessitera également une évaluation de la distribution des pigments du phytoplancton et de leurs propriétés d'absorption en réponse aux conditions environnementales dans ces régions. Les données ci-dessus seront utilisées pour informer la télédétection hyperspectrale de la réflectance (Rrs) à l'aide d'un modèle de transfert radiatif (HydroLight) et permettront d'étudier les variations de Rrs en réponse aux changements dans l'absorption du phytoplancton. Le deuxième objectif sera de développer un algorithme hyperspectral pour obtenir les assemblages dominants de phytoplancton. Enfin, l'algorithme devra être appliqué aux données PACE pour évaluer la distribution spatio-temporelle des assemblages de phytoplancton dans les régions d'intérêt. Cette nouvelle recherche permettra de mieux comprendre la succession saisonnière des groupes taxonomiques de phytoplancton en relation avec le forçage physique, et aidera à comprendre la position de l'eau de mer dans l'écosystème.
Projet de doctorat 3 - Taux d'exportation de carbone depuis l'espace : une nouvelle approche intégrée (Université Laval) (Université Laval ; Direction de thèse : Dr Mathieu Ardyna ; UL Dr Erin Bertrand, Dalhousie U. ; Dr Simon Bélanger, UQAR)
L'objectif général de ce doctorat sera d'évaluer quels sont les produits dérivés des satellites (Chla, POC, PP, PFTs) les plus appropriés pour prédire l'exportation de carbone depuis l'espace. Plus précisément, le premier objectif sera d'adapter un nouveau modèle d'assemblage phytoplanctonique avec les flotteurs BGC-Argo aux eaux subpolaires et polaires canadiennes. Plus précisément, ces plates-formes d'instruments océanographiques (flotteurs BGC-Argo) permettent d'effectuer des séries temporelles de mesures bio-optiques (fluorescence et rétrodiffusion), d'observer la concentration et la taille des particules dans la zone productive, leur exportation et leur efficacité de transfert dans la zone mésopélagique sous-jacente. Le travail ci-dessus aidera à déterminer si les patrons d'exportation de carbone associés au phytoplancton se produisent dans l’océan profond des eaux subpolaires et arctiques canadiennes et ailleurs dans l'océan Austral. Les plateformes BGC-Argo seront également utilisées pour améliorer l'incertitude des estimations de PP basées sur les satellites dans les eaux polaires, qui sont connues pour souffrir de couvertures nuageuses et glaciaires persistantes. Le deuxième objectif se basera sur des produits dérivés de PACE (développés dans les projets de doctorat 1 et 2), et du nouvel assemblage de phytoplancton estimé avec BGC-Argo (doctorat 3). Il s’agira de coupler les données satellitaires et celles des BGC-Argo pour réduire les incertitudes sur les estimations de flux de carbone dans les eaux canadiennes. Le projet nécessitera ensuite que l'étudiant fournisse des estimations à grande échelle pour le premier bilan d'exportation de carbone dérivé des données satellitaire et des données BCG-Argo pour les eaux polaires et sub-polaires
canadiennes.
Détails de la candidature
Qualifications : Maitrise recherche (Master) en télédétection, océanographie ou sciences de l'environnement, ou expérience de recherche équivalente.
Durée du poste : bourse de 4 ans de 25 000 dollars par an à partir de janvier 2025.
Lieu de travail : En fonction du projet spécifique, les candidats seront situés dans l'une des universités indiquées. Les étudiants seront fortement encouragés à visiter et à expérimenter la recherche dans les laboratoires collaborateurs. Certains projets peuvent nécessiter des travaux sur le terrain et/ou du temps dans les universités collaboratrices.
Les frais de déplacement pour le travail sur le terrain, les collaborations interinstitutionnelles et les conférences nationales ou internationales sont couverts par les chercheurs principaux.
Les candidat(e)s doivent soumettre:
- Un CV détaillé, comprenant l'adresse électronique et le numéro de téléphone de trois personnes de référence, ainsi que les notes obtenues à la maîtrise et à la licence, le cas échéant.
- Une courte lettre de motivation expliquant l'expérience en rapport avec les projets de thèse et sa motivation. Les personnes ayant un parcours académique atypique sont encouragées à inclure des détails sur leurs expériences d'apprentissage dans leur lettre de motivation.
Date de clôture des candidatures : jusqu'à ce que les postes soient pourvus.
Pour toute question ou soumission de candidature, veuillez contacter le chercheur principal, le professeur Simon Bélanger à l'adresse simon_belanger@uqar.ca ou l'un des co-chercheurs suivants :
PhD 1 : Marcel Babin : marcel.babin@takuvik.ulaval.ca
PhD 2 : Simon Bélanger : simon_belanger@uqar.ca
PhD 3 : Mathieu Ardyna : Mathieu.Ardyna@takuvik.ulaval.ca
