Our group aims to diagnose and predict how terrestrial (e.g., forested, agricultural, periurban) and aquatic (e.g., stream and wetland) systems interact with climatic and physiographic drivers to produce distinct ecohydrological behaviour. For doing so, we rely on discrete field samples (e.g., water, soil and plant) and geochemical analyses, continuously recording field instruments, experimental manipulations, digital maps, satellite images, and a wide variety of empirical and physically-based models. Our research is mainly ecohydrological, in nature, but also touches on physical hydrology, hydrobiogeochemistry and hydropedology. Our research focus areas include:
Runoff and flow processes, i.e., water and chemical transport above ground, in soil matrices, and at ecohydrological interfaces (e.g., soil-bedrock interfaces, soil matrix-macropore boundaries).
Nutrient dynamics in lotic/lentic systems, i.e., mechanisms underlying phosphorus and nitrogen retention and export; metabolic regime of streams and wetlands.
Isotope biogeochemistry, i.e., reliance on stable isotopes of oxygen and hydrogen to estimate mean residence times (i.e., average times water spends in a given watershed compartment), characterize soil evaporation and plant transpiration, and infer plant water uptake.
“Big data” science and modelling, i.e., synthesis and analysis of ground-based and remotely-sensed data from online repositories; use of traditional, equation-based models; custom design of dynamic simulation models (e.g., cellular automata, agent-based models); assessment of modeling uncertainty.
Landscape connectivity, i.e., focus on the movement of water, chemicals, sediment and biota between catchment locations; process conceptualization, modelling and policy implications.
Ecohydrological dynamics in engineered landscapes, i.e., dynamics prevailing in landscapes where natural processes are significantly altered by roads, surface drains, tile drains, man-made reservoirs and wetland loss.
By carrying research related to those themes, we acknowledge that ecohydrological systems have different nonlinear dynamics and different degrees resilience to disturbances that require different assessment, modelling, and management strategies. We also engage in outreach and knowledge transfer activities, so that our research findings can help reinforce the bridging between science and policy.
Examples of research dissemination targeting non-academic audiences can be found in the “Lab News” section of the present website, and on two project-dedicated websites and blogs focused on hydrometeorological risk indicators and agricultural soil hydrology.
Notre objectif est de diagnostiquer et prédire les mécanismes par lesquels les systèmes terrestres (e.g., forestiers, agricoles, périurbains) et aquatiques (e.g., ruisseaux, milieux humides) interagissent avec des facteurs climatiques et physiographiques pour générer différents comportements écohydrologiques. Pour ce faire, nous utilisons des échantillons de terrain (eau, sol, végétaux et autres) et analyses géochimiques, des instruments de terrain à enregistrement continu, des manipulations expérimentales, des cartes numériques, des images satellitaires et un large éventail de modèles empiriques et à base physique. Nos recherches relèvent surtout de l’écohydrologie, mais elles touchent aussi à l’hydrologie physique, l’hydrobiogéochimie et l’hydropédologie. Nos principaux axes de recherche sont :
Les processus de ruissellement et d’écoulement, i.e., transport de l’eau et des éléments chimiques en surface, dans le sol et aux interfaces écohydrologiques (e.g., sol/roche, sol/macropores).
Nutriments dans les systèmes lotiques/ lentiques, i.e., mécanismes de rétention et de transport du phosphore et de l’azote ; régime métabolique des cours d’eau et des milieux humides.
Biogéochimie des isotopes, i.e., recours aux isotopes stables d’oxygène et d’hydrogène pour estimer les temps moyens de résidence (i.e., temps moyens passé par l’eau dans un bassin versant), l’évaporation des sols, la transpiration et l’utilisation d’eau par les végétaux.
Science des mégadonnées et modélisation, i.e., synthèse et analyse de données de terrain et de télédétection ; utilisation de modèles traditionnels ; conception de modèles de simulation dynamiques (e.g., automates cellulaires, modèles orientés agents) ; évaluation des incertitudes de modélisation.
Connectivité des paysages, i.e., étude des mouvements d’eau, éléments chimiques, sédiments et biotes entre différents points d’un bassin versant ; modélisation et impact sur les politiques publiques
Dynamiques écohydrologiques dans les paysages altérés, i.e., paysages où les processus ecohydrologiques naturels sont modifiés par des routes, fossés, drains agricoles, réservoirs artificiels et pertes de milieux humides.
Nos travaux de recherche sur ces différents axes tiennent compte du fait que les systèmes écohydrologiques obéissent à des dynamiques différentes et non linéaires et possèdent différents degrés de résilience. En conséquence, ils exigent des stratégies d’évaluation, de modélisation et de gestion différentes. De plus, nous menons des activités de vulgarisation et de transfert de connaissances, de sorte que les résultats de nos recherches puissent contribuer à renforcer les ponts entre la science et les politiques publiques.
Pour des exemples de vulgarisation scientifique pour le grand public, voir la section “Actualités Labo” du présent site web, ainsi que deux autre sites web et blogues: l’un concernant un projet sur les risques hydrométéorologiques et l’autre sur l’hydrologie des sols agricoles.
Ecohydrological Systems Laboratory - Laboratoire sur les systèmes écohydrologiques 