Supervision par :

Milla Rautio (Membre régulier.ère (co-chercheur.euse))

Description du projet de recherche

Effet des changements climatiques sur la chaîne trophique arctique via la composition élémentaire et biochimique des éphippies de Daphnia

Introduction

L'Anthropocène est marqué par d'importants changements environnementaux causés par l'homme, notamment un grave changement climatique à l'échelle mondiale, avec une augmentation de la température moyenne de 1,5 °C, et un réchauffement encore plus rapide dans l'Arctique. En effet, l'Arctique se réchauffe quatre fois plus vite que le reste de la planète. Le dégel du pergélisol et les changements dans la couverture de glace des lacs ont des impacts majeurs sur l'écosystème arctique, y compris sur la composition biogéochimique qui influence la productivité des lacs. Nous n'avons encore qu'une connaissance limitée des écosystèmes arctiques, de leur fonctionnement et de leur réaction au changement climatique. La paléolimnologie est donc un outil essentiel pour établir un point de référence avant la perturbation et suivre les changements dans ces systèmes. Il est également important de noter que les populations inuites dépendent de ces écosystèmes.

Objectifs

L’objectif principal de mon projet de maîtrise est d’étudier comment la composition biogéochimique variable des lacs arctiques affecte la composition élémentaire (C, N, P) et biochimique (acides gras) des œufs dormants de Daphnia, nommées éphippies. La qualité de ces œufs détermine le succès de la prochaine génération de Daphnies et par extension les ressources disponibles pour les niveaux trophiques supérieurs du réseau trophique aquatique. Plus précisément, je vise à mesurer la composition élémentaire et biochimique des œufs de Daphnia dans les lacs qui sont impactés par les perturbations (i.e., le dégel du pergélisol) et qui ont donc une composition biogéochimique variable. J’étudierai également comment la composition élémentaire et biochimique de ephippia a changé au cours des derniers siècles, ce qui permettrait de déterminer les caractéristiques environnementales passées des lacs (Weider et al., 1997).

Sites d'études

La zone d’étude sera centrée autour du hameau de Cambridge Bay, au Nunavut. Nous réaliserons des prélèvements dans une vingtaine de lacs des alentours, en priorisant la plus grande variabilité possible. Nous prendrons donc des lacs peu profonds, profonds, oligotrophes, eutrophes, près de perturbations environnementales, comme des sites de fonte du pergélisol ou des zones anthropogéniques.

Matériel et méthodes

Notre méthode consistera à prélever et analyser des éphippies de Daphnia dans l’eau ainsi que des échantillons d’eau pour leur composition biogéochimique, notamment : acides gras, Ca, P, N et C, en lien avec l’introduction de carbone organique via le dégel du pergélisol. Nous prendrons également des carottes sédimentaires dans trois à cinq lacs et nous extrairons des éphippies du sédiment pour les analyses élémentaires et biochimiques.

Résultats attendus

Nous espérons déterminer que les éphippies sont effectivement des indicateurs pertinents des conditions environnementales au moment de leur production. Cela nous permettra d’étudier les changements dans la qualité des éphippies dans le passé ainsi que de faire des prédictions sur la façon dont les réseaux trophiques réagiront aux perturbations.

Coordonnées des sites de recherche