L’exploitation minérale du Nunavik exerce une pression considérable sur le territoire, à la fois par ses activités d’extractions et par les infrastructures qu’elle nécessite. Dans cet écosystème extrême, les premiers organismes à coloniser le sol sont les biocroûtes (Williams et al., 2017). Considérées comme le stade initial du développement des biomes terrestres (Williams et al., 2017), elles représentent également la forme de végétation dominante dans les environnements polaires (Belnap et al., 2003). Les biocroûtes sont des assemblages complexes d’organismes vivants et de particules minérales qui se développent à la surface des premiers millimètres du sol (Williams et al., 2017). Elles regroupent des organismes microscopiques (cyanobactéries, algues, champignons, bactéries) ainsi que des organismes macroscopiques tels que les lichens, les bryophytes et divers microarthropodes.

L’objectif général de cette maîtrise est d’étudier l’effet de différentes perturbations sur les biocroûtes d’écosystèmes nordiques. Tout d’abord, en évaluant l’impact de la proximité de la route sur les communautés microbiennes présentes sous les biocroûtes, tant en termes de diversité que de fonctions écologiques. L’effet du déneigement sera donc mesuré par des analyses métagénomiques et des tests physico-chimiques. Puis, en testant, en conditions contrôlées, différents amendements du substrat afin d’évaluer lesquels permettent de favoriser une production rapide de biomasse de croûtes biologiques. Pour ce faire, une expérience en serre sera réalisée à partir de biocroûtes récoltées au Nunavik.

Le site d’étude est situé à proximité du site minier Nunavik Nickel (61,564 426, -73,356 810). C’est une mine appartenant au groupe Canadian Royalties situé au nord du Parc national des Pingualuit. 

Premièrement, quatre transects perpendiculaires à la route ont été échantillonnés du côté recevant la neige de déneigement. L’échantillonnage a été réalisé selon une échelle logarithmique (0, 2,5, 5, 10, 20, 40, 80, 160, 320 m). Au total, 32 échantillons ont été récoltés dans des quadrats de 25 cm × 25 cm. Une estimation grossière du recouvrement (sol nul, roches, cyanobactéries, bryophyte, lichens et plantes vasculaires) et un échantillon de sol ont également été recueillis pour chaque quadrat. Ce dernier permettra l’analyse du pH, de la conductivité ainsi que des teneurs en azote, phosphore, potassium et carbone de chaque quadrat.

Deuxièmement, une expérience factorielle à trois traitements en plan entièrement aléatoire a été mise en place. Au total, soixante bacs contenant des roches grossières, afin de reproduire les conditions rencontrées sur le terrain, ont été placés dans une serre. Les traitements combinent : trois ratios d’ajout de loam, deux modes d’introduction (des fragments seuls ou avec un ajout d’une pâte de psyllium) et deux types de biocroûtes (dominance de cyanobactéries ou de Polytrichum sp.). Cinq répliqua par traitements ont aussi été mis en place. 

Pour le premier sous-objectif, il est attendu d’observer un effet de proximité à la route sur les communautés microbiennes colonisant le sol sous les biocroûtes (Tian et al., 2023). En effet, on peut supposer des espèces plus résistantes aux effets du déneigement seront observées à proximité de la route, alors qu’une plus grande variété d’espèces seront présentes dans les quadrats plus éloignés (Scott et al., 2025).

Pour le deuxième sous-objectif, il est attendu que les plus grands ratios d’ajout de loam ainsi que l’utilisation de colle biologique augmenteront le taux de succès d’établissement des biocroûtes  (Mugnai et al., 2024). Par ailleurs, par leurs rôles primaires dans la succession des biocroûtes, l’établissement des croûtes de cyanobactéries devrait être plus rapide que celle de bryophytes (Chen et al., 2024). 

Belnap J, Lange OL, eds. Biological Soil Crusts: Structure, Function, and Management. Vol. 150. Springer; 2003.

Chen R, Yin B, Yang W, et al. Mapping successional stages of biological soil crusts through hydration-induced spectral response. Remote Sens Environ. 2024;310:114230.

Mugnai G, Pinchuk I, Borruso L, et al. Hidden network of biocrust successional stages in the High Arctic. Sci Total Environ. 2024;926:171786.

Tian C, Pang J, Bu C, et al. Microbiomes in lichen and moss biocrusts contribute differently to C and N cycles. Microb Ecol. 2023;86(1):497-508.

Scott B, Zaloumis J, Garcia-Pichel F. Aeolian dust deposition and cyanobacterial community structure in biocrusts. Soil Biol Biochem. 2025;202:109654.

Williams L, Borchhardt N, Colesie C, et al. Biological soil crusts of Arctic Svalbard and Livingston Island. Polar Biol. 2017;40(2):399-411.