Pergélisol et systèmes d’eau douce

Dans les régions arctiques et subarctiques, le pergélisol, la neige et la glace d’eau douce composent la majorité du paysage terrestre et abritent des écosystèmes uniques et interreliés. En modifiant les caractéristiques de cette cryosphère, les changements climatiques ont des impacts sans précédent. Les taux de dégel du pergélisol y sont plus élevés que jamais, entrainant des répercussions sur les infrastructures nordiques qui dépendent de la stabilité du pergélisol et favorisant la formation de mares de thermokarst reconnues comme d’importantes sources d’émissions de gaz à effet de serre. L’augmentation des températures et ses impacts associés affectent l’hydrologie des cours d’eau nordiques en raison des changements de débit des eaux souterraines, modifient les propriétés du manteau neigeux et entraînent une réduction du couvert de glace des lacs du Haut-Arctique. Le réchauffement climatique menace également les habitats de certains microbes polaires, provoquant des effets en cascade dans d'autres communautés microbiennes au sein d'habitats hydrologiques reliés. La découverte de communautés bactériennes et virales nouvelles et diversifiées dans les systèmes d'eau douce nordiques pourrait permettre de mieux comprendre le cycle du carbone dans les écosystèmes du Nord. Ce chapitre présente les avancées en recherche de Sentinelle Nord relativement aux impacts physiques et biogéochimiques de la dégradation du pergélisol, à la diversité microbienne et virale des lacs et mares nordiques et leur réaction aux changements climatiques, à l'évolution du régime hydrique et des propriétés du manteau neigeux, ainsi que le développement de nouvelles technologies pour surveiller ces écosystèmes nordiques en mutation

Mieux comprendre les liens entre l’alimentation, la santé métabolique et l’insécurité alimentaire dans le Nord

Issus de la chasse, de la pêche et de la cueillette, les aliments traditionnels constituent un pilier de la santé inuite. Ils contribuent de façon importante à l’alimentation, à la santé et à la sécurité alimentaire des collectivités inuites canadiennes. Malgré ce rôle essentiel, les effets continus de la colonisation, des changements climatiques, de l'évolution des préférences alimentaires, des défis socio-économiques et les préoccupations au sujet de l’exposition aux contaminants mènent à une transition alimentaire rapide. Alors que les régimes alimentaires occidentaux sont de plus en plus répandus dans l'Arctique canadien, des problèmes de santé, comme les maladies cardiométaboliques, sont en augmentation. De récents progrès technologiques ont permis de mieux comprendre le lien entre l’alimentation et la santé. Entre autres, deux systèmes complexes et interconnectés, le microbiome intestinal et l'endocannabinoidome, ont été identifiés comme étant fortement influencés par le régime alimentaire et jouant un rôle de médiateur dans de nombreuses implications alimentaires pour la santé. Le développement et l’utilisation de nouveaux outils et organismes modèles ainsi que l'identification de biomarqueurs moléculaires pour un diagnostic précoces des maladies cardiométaboliques sont essentiels. Ce chapitre rassemble une sélection de résultats du programme Sentinelle Nord qui élargissent notre compréhension des impacts positifs des aliments traditionnels sur le microbiote intestinal, discutent des liens entre l'alimentation et les maladies chroniques, évaluent le rôle de l'axe intestin-cerveau et de l'endocannabinoidome dans la santé métabolique, et mettent en lumière des initiatives culturellement adaptées qui s'attaquent aux problèmes de sécurité alimentaire et liée à l’eau potable en collaboration avec les communautés nordiques

Permafrost landscapes and freshwater systems in a changing North : towards an integrated understanding

Climate-driven changes to the cryosphere are having unprecedented impacts in the Arctic and the Subarctic, where permafrost, snow and freshwater ice dominate the terrestrial landscape and are host to unique and interconnected habitats and ecosystems. Rates of permafrost thaw are now higher than at any other time on record, therefore impacting northern infrastructure dependent on permafrost stability and increasing greenhouse gas emissions to the atmosphere through thermokarst lakes formation. Increasing temperatures and its related impacts are changing groundwater flow of northern river systems, altering the Arctic snowpack’s properties, and causing reduction in year-round ice cover of High Arctic lakes. The warming climate is also threatening the habitats of certain polar microbes, causing cascading effects throughout other microbial communities within connected hydrologic habitats. The discovery of new and diverse bacterial and viral communities in northern freshwater systems could bring about a better understanding of carbon cycling in northern ecosystems. This chapter presents a selection of Sentinel North’s research advances related to the physical and biogeochemical impacts of permafrost degradation; the microbial and viral diversity of Northern lakes and ponds and how they respond to climate change; the changing hydrological regime and snowpack properties; and the development of new innovative technology to monitor the changing terrestrial environments

Shedding light on the connections between diet, metabolic health and food insecurity in the North

Country food hunted, fished, and gathered from the land has been a pillar of Inuit health. They significantly contribute to the nutrition, health, and food security of Canadian Inuit communities. Despite this key role, the ongoing effects of colonization, climate change, changes in food preferences, socio-economic challenges and concerns about contaminant exposure are leading to a rapid dietary transition. As western diets become more prevalent in the Canadian Arctic, health concerns, such as cardiometabolic disease, are on the rise. Advances in technology have allowed for a better understanding of the link between dietary practices and disease. Two complex and interconnected systems, the gut microbiome and the endocannabinoidome, are heavily influenced by diet and mediate many dietary implications for health. The development of new tools and model organisms to allow a more in-depth investigation of these systems as well as identification of early molecular biomarkers that are relevant to cardiometabolic disease pathogenesis is vital. This chapter brings together a selection of results from Sentinel North program that are deepening our understanding of the positive impacts of country food on the intestinal microbiota, are discussing the links between diet and chronic diseases, are assessing the role of the gut-brain axis and the endocannabinoidome in metabolic health, and are shedding light on culturally adapted initiatives that tackle food and water security issues in collaboration with Northern communities

Corrélation entre le TAP et les résultats post-opératoires de la chirurgie du SDI

Problem: The aim of this study is to highlight the correlation between the prism adaptation test (PAT) and the postoperative results of the intermittent exotropia surgery. Material and methods: The study was conducted on 115 patients aged 3 years 5 months to 77 years 2 months at the time of the pre-operative exam. During this exam, the PAT was executed to highlight the maximal deviation and to evaluate the tolerated overcorrection to best adapt the surgical protocol. Following the surgery, the population went through post-operative exams allowing us to follow the surgical results. Results: The PAT is a key element to the pre-operative exam for the intermittent exotropia surgery. However, it would be wise to consider other factors such as age, ametropia, control of the deviation, in order to adapt the surgical protocol. Conclusion: The PAT is an essential tool to the post-operative exam for the intermittent exotropia. Nonetheless, a global analysis of the patient is primordial to take all surgical indications into account. No matter the type of intermittent exotropia, the surgical protocol is the same. A new nomenclature taking the deviation control into account could offer different protocols whose objectives would be to minimize the relapse as much as the overcorrections.Problématique : nous cherchons à mettre en évidence le lien entre le test d’adaptation prismatique réalisé lors du bilan pré-opératoire et les résultats post-opératoires de la chirurgie du strabisme divergent intermittent. Matériels et méthodes : cette étude a été menée sur 115 patients, âgés de 3 ans et 5 mois à 77 ans lors du bilan pré-opératoire. Au cours de ce bilan, un test d’adaptation prismatique a été réalisé afin de mettre en évidence l’angle maximal de strabisme et d’évaluer la sur-correction supportée afin d’adapter au mieux le protocole opératoire. A la suite de la chirurgie, l’ensemble de notre cohorte de patients a bénéficié de différents bilans post-opératoires permettant de suivre l’évolution du résultat chirurgical. Résultats : le test d’adaptation prismatique est un élément clef du bilan pré-opératoire de la chirurgie du SDI, toutefois il serait judicieux de prendre en compte de nombreux autres paramètres tels que l’âge, l’amétropie, le contrôle à 0, afin d’adapter le protocole chirurgical. Conclusion : le TAP est un outil essentiel au bilan orthoptique du strabisme divergent intermittent. Cependant cet examen ne doit pas se soustraire à l’analyse globale du patient afin de prendre en compte l’ensemble des indications chirurgicales. Quel que soit le type de strabisme divergent intermittent, le protocole chirurgical reste identique. Une nouvelle nomenclature tenant compte du contrôle à 0 de l’angle de strabisme pourrait proposer des protocoles différents dont l’objectif serait de minimiser les récidives autant que les sur-corrections

Changing arctic and subarctic marine environments and implications for human health

Arctic and Subarctic marine environments are experiencing rapid and significant changes associated with climate warming. The drastic decrease in sea ice extent and thickness has important ramifications for physical, chemical and biological processes and energy dynamics of food webs. Changes in sea ice and the amount of light entering the upper ocean can significantly affect the growth of autotrophic single-celled algae and therefore the availability of essential biomolecules that are eventually incorporated into new biomass at higher trophic levels. Ice-free warmer waters and consequent changes in ocean currents have also been shown to drive the northward expansion of boreal species and the availability of essential fatty acids through novel interactions occurring in both bottom-up and top-down interactions. These changes in marine food webs and associated contaminant dynamics can lead to cascading effects on northern coastal communities that rely on country foods of high nutritional quality. This chapter gathers a selection of research results from the Sentinel North program that address interdisciplinary and ecosystem-level research questions that pertain to climate-related changes in primary production and food web dynamics, notably the availability and quality of essentials compounds; the trophic flux of energy through the major biota of Arctic and Subarctic marine ecosystems; and the role of marine country foods in contaminants exposure and human health

Environnements marins et santé humaine

Les environnements marins arctiques et subarctiques subissent des changements rapides et importants liés au réchauffement climatique. La diminution drastique du couvert et du volume de glace de mer a des répercussions importantes sur les processus physiques, chimiques et biologiques, ainsi que sur la dynamique énergétique des réseaux trophiques. Les changements dans la glace de mer et la quantité de lumière qui pénètre dans la partie supérieure de l'océan peuvent affecter de manière significative la croissance des algues unicellulaires autotrophes et, par conséquent, la disponibilité de biomolécules essentielles qui sont ensuite incorporées à des niveaux trophiques supérieurs. Il a également été démontré que les eaux chaudes libres de glace et les modifications des courants océaniques qui en découlent favorisent l'expansion vers le nord d’espèces boréales et modifient la disponibilité des acides gras essentiels, en raison de nouvelles interactions ascendantes (bottom-up) et descendantes (top-down). Ces changements dans les réseaux trophiques marins et la dynamique des contaminants qui y est associée peuvent avoir des effets en cascade sur les communautés nordiques qui dépendent d'aliments traditionnels issus de la mer. Ce chapitre rassemble une sélection de résultats du programme Sentinelle Nord qui abordent des questions de recherche interdisciplinaire qui concernent les changements liés au climat dans la production primaire et la dynamique des réseaux trophiques, notamment la disponibilité et la qualité de composés essentiels ; le flux d'énergie à travers les principaux organismes des écosystèmes marins arctiques et subarctiques ; et le rôle des aliments traditionnels marins dans l'exposition aux contaminants et la santé humaine

Des neurosciences au logement durable : de nouvelles avancées sur la santé et le bien-être pour le Nord.

La santé mentale et le bien-être sont les fondements essentiels qui permettent aux êtres humains de s'épanouir, de réaliser leur potentiel et de demeurer résilients face au stress et à l'adversité. Cependant, les troubles de santé mentale sont l'une des principales causes d'invalidité dans le monde. Dans les régions arctiques et subarctiques, ces défis sont particulièrement pressants en raison des changements sociaux et culturels rapides et de leurs impacts sur le bien-être des populations autochtones. Il devient essentiel d'améliorer notre capacité de diagnostic et de traitement dans diverses populations, ce qui implique de mieux comprendre les racines biologiques des problèmes de santé mentale, ainsi que ses différences entre les sexes, de mettre au point de nouvelles méthodes de détection précoce et d’identifier de nouveaux mécanismes environnementaux et biologiques susceptibles d'être ciblés en vue d'une intervention. Plusieurs facteurs environnementaux et socioculturels influencent la santé mentale et doivent être considérés comme des déterminants de la santé. Dans le cadre de cette compréhension holistique du bien-être, le logement joue un rôle majeur. Non seulement les communautés nordiques manquent-elles de logements, mais la qualité de ces derniers est également problématique. Ce chapitre rassemble une sélection de résultats de recherche de Sentinelle Nord issus d'un large éventail de disciplines qui contribuent à comprendre les effets du stress sur la santé mentale et les mécanismes sous-jacents à la résilience au stress, à développer de nouveaux outils pour une meilleure compréhension du cerveau et un diagnostic précoce des troubles de santé mentale, et à encourager une approche écosystémique de la santé mentale et à prévenir les problèmes par des actions culturellement adaptées sur les déterminants de la santé, tels que l'accès à un logement durable et culturellement approprié

Well-being : from neurosciences to sustainable housing

Mental health and wellbeing are the critical basis by which humans can flourish, fulfil their potential, and remain resilient in the face of stress and adversity. However, mental disorders are one of the leading causes of disability worldwide. In Arctic and Subarctic regions, these challenges are particularly pressing because of the rapid social and cultural changes and their impacts on the wellbeing of Indigenous populations. Improving our capacity for diagnosis and treatment in multiple populations is crucial and involves providing new understanding of biological roots and sex-based differences of mental health problems, new early-detection methods, and new environmental and biological mechanisms that can be targeted for intervention. Moreover, sociocultural and environmental factors influence mental health and need to be considered as determinants of health. Within this holistic understanding of mental wellness, access to housing plays a major role. Indeed, not only do northern communities lack housing stock, but what is available may be of lower quality. This chapter gathers a selection of Sentinel North research results from a broad range of disciplines that contribute to understand the effects of stress on mental health and the mechanisms underlying the resilience to stress, to develop new tools for a better understanding of the brain and an early diagnosis of mental disorders, and to encourage an ecosystem approach for mental health and prevent health issues through culturally adapted actions on determinants of health, like access to sustainable and culturally appropriate housing

Compendium of research 2017-2022 : environment, health, innovation

In the context of accelerating climate change and socioeconomic development in the Arctic and Subarctic, the Sentinel North research program at Université Laval helps generate the knowledge needed to improve our understanding of the changing northern environment and its impact on humans and their health. Addressing the complex issues brought on by these changes requires a research approach that transcends traditional disciplinary boundaries. Sentinel North fosters the convergence of expertise in the engineering, natural, social and health sciences to catalyze scientific discovery and innovation in support of sustainable health and development in the North. This compendium gathers a selection of research results from the Sentinel North program from 2017 to 2022. Results have been integrated into five interdisciplinary chapters addressing major northern issues