Plusieurs études publiées à travers le monde ont montré une association entre les enjeux de santé liés aux maladies respiratoires, et les facteurs environnementaux suivants : aéroallergènes, pollution et conditions météorologiques. Cependant, beaucoup moins d'attention a été attribuée à l'impact combiné ou la synergie entre ces différentes familles de co-stresseurs. Ainsi, la notion de synergie entre les facteurs environnementaux et le pollen aéroporté représente le fil conducteur sous-jacent à cette thèse. Par ailleurs, des simulations numériques du pollen allergénique aéroporté (Betula spp.) sont nécessaires pour protéger et informer les citoyens des risques à la santé respiratoire mais aussi pour comprendre dans un contexte régional (à l’aide de cartographie), la variabilité spatio-temporelle à la fois des facteurs environnementaux et celle du pollen. Le système de simulation développé dans le cadre de cette thèse permet l'analyse combinée du transport et de la dispersion à moyenne et longue distance (TDMLD) du pollen anémophile et des polluants atmosphériques. Soumis à de multiples stress environnementaux durant son transport dans l’atmosphère, le grain de pollen peut subir une augmentation des fractures de son enveloppe externe (exine) conduisant à une libération de granules intracytoplasmiques ayant des propriétés allergisantes et une modification des allergènes ayant davantage d’impact sur les patients atopiques. Selon les recherches scientifiques, si ces protéines allergéniques présentes dans les grains de pollen sont inhalées, elles entraînent une attaque d’asthme chez des sujets susceptibles. Bien que la thèse discute d’un grand nombre d’aspects reliés à l’aérobiologie, elle ne permet pas encore de modéliser complètement toutes les facettes du problème mais ouvre la porte à plusieurs avenues de recherche multidisciplinaire.   Cinq grandes questions de recherche ou défis méthodologiques sont abordées dans cette thèse : 1. Étant donné la rareté ou l’absence de mesures phénologiques, comment construire un module de phénologie qui sert d’intrant à un modèle d’émission pollinique pour le pollen de Betula (Chapitre 3) ?  2. Comment simuler et intégrer les émissions polliniques et reproduire adéquatement la dispersion du pollen aéroporté dans un modèle couplé météorologie/qualité de l’air déjà existant au Canada tenant compte du fait que ce modèle n’est pas conçu au départ pour simuler le pollen aéroporté (Chapitre 4) ?  3. Quelle est l’origine du pollen de Betula affectant la région de Montréal et quelle est la meilleure façon d’établir sa provenance, tenant compte du fait que les méthodes traditionnelles (rétro-trajectoires, méthode inverses, modèles bi-dimensionnels, etc.) présentent des difficultés qui leur sont propres (Chapitre 4) ?  4. Quels sont les liens synergiques entre l’exposition au pollen allergénique, la pollution et les conditions météorologiques et quels impacts se manifestent sur la santé respiratoire des patients atopiques compte tenu de la présence de facteurs de confusion (i.e. météorologiques, géographiques, socio-économiques, etc.) dans l’analyse des données de pollen de Betula en relation avec les maladies respiratoires à Montréal et au Québec (Chapitres 5 et 6) ?  5. Quelle est la variabilité spatio-temporelle des maladies respiratoires au Québec en relation avec les facteurs de l’environnement atmosphérique (Chapitre 6) ?

Mots-clés : pollen anémophile , Betula , asthme , pollution de l'air , synergie , phénologie , indice de qualité de l’air , TDMLD (Transport/Dispersion à moyenne et longue distance) , Anemophilous pollen , Betula