Étudiante 3è cycle
Département de géographie, Université de Montréal
Pavillon Strathcona
520, Chemin de la Côte Ste-Catherine
Université de Montréal
Montréal
Québec, Canada
H2V 2B8
867.983.6676
Projet de recherche
Paléoglaciologie Pliocène-Pléistocène de l’Île Bylot, Nunavut
La nature de la glace conservée dans le pergélisol traduit les conditions thermiques et les processus géomorphologiques de l’époque à laquelle la glace s’est formée. La glace de pergélisol constitue donc une archive naturelle utile pour reconstituer la dynamique du climat passé. À l’Île Bylot (Nunavut), des décrochements de la couche active ont révélé des corps massifs de glace qui furent interprétés comme de la glace de glacier enfouie dans le pergélisol (Fortier et al., 2009). La localisation, le contexte géomorphologique et l’âge des sédiments localisés au-dessus la glace suggèrent que les quatre sites étudiés seraient associés à différents épisodes glaciaires, soit du début du Pléistocène jusqu’à l’interglaciaire Holocène actuel. Au site évalué comme étant le plus âgé, des analyses préliminaires de l’âge des sédiments, localisés au-dessus la glace, à l’aide du paléomagnétisme et de la racémisation des acides aminés de coquillages prélevés dans le till suggèrent que la glace serait issue d’une glaciation datant du début du Pléistocène (Klassen, 1993; Fortier et al., 2009). Ces glaciations auraient succédé à une période plus chaude ayant permis l’établissement d’une forêt subarctique sur l’Île Bylot à la fin du Pliocène (Fortier et al., 2009 ; Piraux, 2005). Ces masses de glacier d’âges différents constituent donc de rares témoins du refroidissement du climat et de l’augmentation drastique du volume des glaces polaires, préludes aux cycles glaciaires-interglaciaires du Pléistocène. L’objectif général de ce projet de recherche consiste à fournir des indications sur le contexte géomorphologique et les paléoclimats qui prévalaient à différents moments du Pléistocène. Les principaux objectifs de ce projet sont les suivants : 1) Caractériser les cryostructures et les caractéristiques physico-chimiques de la glace de glaciers modernes (glaciers alpins et arctiques) et de la glace enfouie observée à l’Île Bylot; 2) Reconstituer les paléoclimats de l’Île Bylot à différents moments du Pléistocène (de la transition Plio-Pléistocène jusqu’à la fin du Pléistocène) et 3) Établir des corrélations entre les reconstitutions paléoclimatiques de cette étude et d’autres études paléoclimatiques (forages marins et glaciaires). Combinée à une description cryostratigraphique de la glace et des sédiments encaissants, la glace a été échantillonnée par carottage dans le pergélisol à l’aide d’une foreuse portative. La caractérisation de la glace de glacier enfouie se fera par : 1. Analyse de la structure interne et du ratio volumétrique gaz/glace/sédiments de la glace à partir de micro-tomographie assistée par ordinateur (CT-scan) 2. Analyse cristallographique à l’aide d’un polariscope. 3. Analyse de la composition isotopique et chimique 4. Analyse des grains de pollen et des diatomées fossiles 5. Analyse de la concentration de gaz traces/gaz nobles. L’âge de la glace sera estimé par le radiocarbone et le signal paléomagnétique des sédiments encaissants (Collaboration avec G. St-Onge, ISMER). Enfin, la reconstitution des climats et des environnements passés sera réalisée à partir de l’interprétation du signal d18O de la glace et des faciès sédimentaires, indicateurs de l’environnement de déposition lors de l’enfouissement de la glace. Cette étude permettra non seulement de caractériser la glace de glacier enfouie, mais aussi de préciser l’amplitude du refroidissement qui a marqué la transition Plio-Pléistocène et son impact sur le paysage périglaciaire. De plus, la présence de glace de glacier enfouie dans le pergélisol datant du début du pléistocène indique une résilience du pergélisol face aux réchauffements climatiques qui sont survenus lors des interglaciaires pléistocènes et de l’holocène. Par conséquent, ceci suggère la présence de rétroactions thermiques négatives qui ne sont pas prises en compte par les modèles actuels d’évolution du pergélisol. Enfin, le développement des infrastructures nordiques (e.g. mine de fer au nord de l’Île de Baffin) doit désormais être basé sur des connaissances rigoureuses du terrain telles que les conditions de glace du pergélisol, notamment dans un contexte de changements climatiques. Références Fortier, F., Godin, E., Kanevskiy, M.Z. et Allard, M. (2009), Middle Pleistocene (?) buried glacial ice on Bylot Island, Canadian Arctic Archipelago. EOS Transactions of the American Geophysical Union, 90 (52): Fall Meeting Supplement, Abstract C41A-0438 Klassen, R.A. (1993). Quaternary Geology and Glacial History of Bylot Island, Northwest Territories. Geological Survey of Canada Memoir 429, Ottawa, Department of Energy, Mines and Resources Canada. Piraux, O. (2005), Contexte paléogéographique de la forêt fossile de l’île Bylot, Arctique Canadien, 132 pp, Université Laval, Québec. Pollard, W.H. (1990), The nature and origin of ground ice in the Herschel Island area, Yukon Territory. Communication présentée à la 5e Conférence canadienne sur le pergélisol, Québec,, no 54 : 23-30
Communications scientifiques
Coulombe, S., Fortier, D., Bouchard, F., Paquette, M., Charbonneau, S., Lacelle, D., Laurion, I., Pienitz, R., 2022. Contrasted geomorphological and limnological properties of thermokarst lakes formed in buried glacier ice and ice-wedge polygon terrain. The Cryosphere, 16: 2837–2857. DOI: 10.5194/tc-16-2837-2022.
Ola, A., Fortier, D., Coulombe, S., Comte, J., Domine, F., 2022. The distribution of soil carbon and nitrogen stocks among dominant geomorphological terrain units in Qarlikturvik Valley, Bylot Island, Arctic Canada. Journal of Geophysical Research - Biogeosciences, 127(7), e2021JG006750. DOI: 10.1029/2021JG006750.
Coulombe, S., Fortier, D., Lacelle, D., Kanevskiy, M., Shur, Y., 2019. Origin, burial and preservation of late Pleistocene-age glacier ice in Arctic permafrost (Bylot Island, NU, Canada). The Cryosphere, 13(1): 97–111. DOI: 10.5194/tc-13-97-2019.
Lacelle, D., Fisher, D.A., Coulombe, S., Fortier, D., Frappier, R., 2018. Buried remnants of the Laurentide Ice Sheet and connections to its surface elevation. Scientific Reports, 8: 13286. DOI: 10.1038/s41598-018-31166-2.
Godin, E., Fortier, D., Coulombe, S., 2014. Effects of thermo-erosion gullying on hydrologic flow networks, discharge and soil loss. Environmental Research Letters, 9(10): 105010. DOI: 10.1088/1748-9326/9/10/105010.
