Supervision par :

Jérôme Comte (Membre régulier.ère (co-chercheur.euse))

Description du projet de recherche

Maîtrise en sciences de l’eau sur la relation entre la formation de talik, la remobilisation de la matière organique et la communauté microbienne.

Introduction

Pour plusieurs municipalités du nord du Québec, l’accès à de l’eau potable peut représenter un défi majeur. Les communautés qui y habitent se servent majoritairement d’eaux de surface afin de répondre à leur besoin. Or, ces eaux sont plus susceptibles à de la contamination et leurs quantités peuvent varier et devenir limitées. Une alternative serait le puisement des eaux souterraines, or la présence du pergélisol peut rendre cette eau difficilement accessible. À Salluit, l’eau d’approvisionnement vient de la rivière Kuuguluk et d’eaux souterraines, mais la communauté fait régulièrement face à des enjeux de quantité d’eau. De précédents travaux ont révélés l’existence d’un talik (zone de sol non gelé en permanence dans le pergélisol) sous la rivière. Dernièrement, une augmentation du nombre de talik et de leur taille est observée dans les zones de pergélisol continu Ces systèmes pourraient donc servir de source d’approvisionnement en eau toute l’année. Leur potentiel doit être évalué.

Objectifs

Le but de ce projet de maîtrise vise de caractériser les relations entre la formation de talik, la remobilisation de matière organique ainsi que la communauté microbienne. À cette fin, des échantillons d’eau, de sédiment, de sol et d’eau interstitielle seront prélevés pour évaluer la connectivité hydraulique entre les milieux terrestres et aquatiques en zone de pergélisol continu. Les échantillons permettront ainsi de caractériser la communauté microbienne au niveau de leur diversité taxonomique et fonctionnelle; déterminer la concentration et composition en matière organique dissoute des différents milieux; et quantifier et identifier la présence de certains contaminants (composés aromatiques polycycliques et métaux). Les résultats permettront d’évaluer la vulnérabilité et la durabilité du talik sous-fluvial de la rivière Kuuguluk en tant que source d’approvisionnement en eau douce pour la communauté Inuit de Salluit.

Sites d'études

L’étude concerne le talik sous la rivière Kuuguluk, à Salluit. Ce petit village situé au Nunavik (Québec, Canada) se trouve en zone de pergélisol continu. L’échantillonnage prendra place plus précisément le long de quatre transects situés sur la rivière Kuuguluk où des puits ont été forés lors de l’été 2024. 7 stations seront identifiées le long des transects où de l’eau de surface ainsi que de l’eau de puits sera collectées. De l’eau interstitielle et des carottes de sol seront échantillonnées sur les versants de la rivière. Les échantillons de sols et d’eau (filtrés sur place) seront analysés à l’INRS (centre ETE) ainsi qu’au Delta-Lab (Commission géologique du Canada – Québec). Des données de terrain de la rivière, du sol et des puits seront récoltées en collaboration avec la CGC.

Matériel et méthodes

Plusieurs échantillons d’eau et de sol dans la zone de recharge du talik seront prélevés en partenariat avec des membres de la communauté de Salluit. Une partie de l’eau échantillonnée sera d’abord filtrée afin d’y concentrer les microorganismes. L’ADN de ces filtres et du sol sera extrait puis séquencé par plateforme de troisième génération (Nanopore). De la métagénomique et du metabarcoding seront appliqués pour le séquençage afin de déterminer la taxonomie et les fonctions des micro-organismes présents dans les environnements échantillonnés. De plus, des tests microbiologiques seront effectués afin de déterminer s’il y a présence de bactéries pathogènes. La concentration de matières organiques et de composés aromatiques polycycliques (CAP) seront évaluées. Si les concentrations en CAPs sont suffisamment élevées, ces derniers seront identifiés à l’aide d’une analyse isotypique. Les échantillons seront aussi analysés pour quantifier les métaux présents.

Références

Lemieux, J.-M., Fortier, R., Talbot-Poulin, M.-C., Molson, J., Therrien, R., Ouellet, M., Banville, D., Cochand, M. and Murray, R. (2016). Groundwater occurrence in cold environments: examples from Nunavik, Canada. Hydrogeology Journal 24, 1497-1513. Harris, S. A., French, H. M., Heginbottom, J. A., Johnston, G. H., Ladanyi, B., Sego, D. C. and van Everdingen, R. O. (1988). Glossary of permafrost and related ground-ice terms. In Technical Memorandum (National Research Council of Canada. Associate Committee on Geotechnical Research); no. ACGR-TM-142: National Research Council of Canada. Associate Committee on Geotechnical Research. Permafrost Subcommittee. Connon, R., Devoie, É., Hayashi, M., Veness, T. and Quinton, W. (2018). The Influence of Shallow Taliks on Permafrost Thaw and Active Layer Dynamics in Subarctic Canada. Journal of Geophysical Research: Earth Surface 123, 281-297.

Coordonnées des sites de recherche