Supervision par :

Line Rochefort (Membre régulier.ère (co-chercheur.euse))

Description du projet de recherche

Évaluation de la distribution de la biomasse racinaire en tourbières restaurées

Introduction

Les tourbières emmagasinent, à elles seules, 30 % du carbone retrouvé dans les sols, ce qui en fait des écosystèmes cruciaux pour la régulation du climat et la lutte contre les changements climatiques. Cependant, les tourbières font face à des pressions anthropiques significatives. Au Canada, l’industrie de la tourbe extrait cette matière à des fins horticoles. Une grande partie de ces tourbières sont restaurées grâce à une méthode de restauration écologique qui a montré ses preuves pour les tourbières à sphaignes. Des modèles comme le CoupModel, élaboré par des collaborateurs de l’université McGill, permettent le couplage des composantes du sol, de la biomasse aérienne et de l’atmosphère pour évaluer les flux de carbone dans divers écosystèmes, comme les tourbières à sphaignes restaurées. Toutefois, dans l’élaboration du modèle, aucune donnée sur la biomasse racinaire n’est à ce jour disponible pour les tourbières restaurées, bien qu’elles existent pour les tourbières naturelles.

Objectifs

C’est dans ce contexte que cette étude cherche à évaluer la biomasse racinaire en tourbières restaurées. Le premier objectif vise à évaluer la distribution en profondeur des racines fines et grossières dans les écosystèmes réhabilités. Le deuxième objectif cherche à déterminer les facteurs abiotiques (densité apparente, niveau de la nappe phréatique et concentration des nutriments) et biotiques (communauté végétale) qui influenceront la biomasse racinaire.

Sites d'études

Pour atteindre ces buts, des données seront récupérées dans 24 secteurs restaurés de tourbières ombrotrophes répartis au Québec (principalement au Bas-Saint-Laurent et au Lac-Saint-Jean) et au Nouveau-Brunswick (principalement dans la péninsule acadienne). Ces milieux ont tous été restaurés avec la méthode de transfert de la couche muscinale (MTCM). Dans chaque province, quatre secteurs de tourbières ont été sélectionnés selon un groupe moyen d’âge post-restauration (5, 10 ou 20 ans).

Matériel et méthodes

Pour chaque secteur, 3 carottes de tourbe incluant les racines seront prélevées. Les carottes seront ensuite subdivisées en 4 catégories de profondeurs : tourbe néoformée après la restauration (0 cm et ), 0 à -20 cm sous la tourbe néoformée, -20 à -40 cm et -40 à -60 cm. La biomasse racinaire récoltée dans ces échantillons sera triée, séchée à 70 °C jusqu’à poids constant, puis pesée pour obtenir la biomasse en g/cm2. Dans chaque secteur, une carotte supplémentaire sera prélevée pour obtenir des données abiotiques à mesurer en laboratoire (densité apparente, degré d’humification et concentration de composés chimiques), et ce, pour les 4 profondeurs. Un suivi de la variation du niveau de l’eau sera aussi effectué dans chaque secteur. Pour les données biotiques, de manière à représenter les variations dans les communautés végétales, trois relevés de végétation seront réalisés dans chaque secteur, par l’estimation du recouvrement des espèces vasculaires et muscinales dans des quadrats.

Résultats attendus

Les analyses des données permettront de confirmer ou d’infirmer les hypothèses de départ. Il est attendu d’observer une concentration plus élevée de la biomasse racinaire dans les 20 premiers centimètres. Ce constat devrait être accompagné d'une corrélation positive en fonction du nombre d’années post-restauration, quelle que soit la profondeur résiduelle de la tourbe. Pour un même âge de restauration, la biomasse racinaire devrait être plus élevée lorsque les ressources sont limitées et que le milieu connaît des conditions contraignantes (par exemple : nappe phréatique basse, faible concentration en nutriments et densité apparente élevée). Ces circonstances pourraient inciter la végétation à produire plus de racines pour puiser les nutriments nécessaires dans un environnement improductif. Enfin, il est supposé que la biomasse racinaire soit plus élevée chez les communautés végétales dominées par des espèces d’éricacées par rapport aux espèces de graminées.

Coordonnées des sites de recherche