Samuel Gagnon

Chercheur post-doctoral

Département de géographie, Université Laval

Pavillon Abitibi-Price
2405 rue de la Terrasse
Université Laval
Québec
Québec, Canada
G1V 0A6

14186562131
samuel.gagnon.1@gmail.com

Direction

• Pascale Roy-Léveillée - Directrice

Projet de recherche

Impacts de l’arbustation et des changements climatiques sur la dynamique des lacs thermokarstiques et le pergélisol à Old Crow Flats (Yukon, Canada)

Introduction

Les lacs thermokarstiques (LT), lesquels se forment par le tassement du sol après le dégel de pergélisol riche en glace, ainsi que leurs basins drainés (BD) sont des formes omniprésentes dans les plaines pergélisolée. L’initiation des LT, leur croissance, leur drainage, puis le retour du pergélisol dans les BD forment une séquence (séquence des LT; SLT) fondamentale aux dynamiques hydrogéologique, biogéochimiques et écologiques des plaines pergélisolées. Cette séquence a des impacts directs sur l’habitat faunique régional, le bilan énergétique des environnements nordiques et le climat planétaire en émettant des gaz à effet de serre. Dans les plaines pergélisolées, les effets directs de la progression dramatique des arbustes (« l’arbustation ») sur la qualité, quantité et structure de la végétation ont déjà été observés, mais les impacts sur la stabilité du pergélisol, l’évolution géomorphologique du terrain et la SLT sont sous-étudiés et peu compris.

Objectifs

Ce projet a pour but de déterminer si l’arbustation modifie la SLT et d’identifier comment cela peut affecter la stabilité du pergélisol tout en outillant la communauté de Old Crow pour l’adaptation proactive aux changements environnementaux.

Plus précisément:

• OBJ1: Déterminer l’impact des arbustes sur le régime thermique du pergélisol dans la Plaine de Old Crow (POC) et sur l’initiation et l’expansion de LT;
• OBJ2: Élucider les conséquences de l’arbustation sur le rétablissement du pergélisol dans les BD;
• OBJ3: Faire la synthèse des impacts thermiques, géomorphiques, hydrologiques, écologiques et biogéochimiques de l’arbustation dans la POC.

Sites d'étude

Les travaux de recherche seront menés à Old Crow Flats (OCF), une plaine pergélisolée de 5600 km² au nord du Yukon, Canada. Cette zone humide entourée de montagnes contient des milliers de lacs et se situe à l'intérieur de la transition forêt-toundra. Cette plaine pergélisolée offre un habitat crucial pour la faune et est d’une importance particulière pour les communautés locales.

Matériel et méthodes

Afin de déterminer l’impact des arbustes sur le pergélisol à différents stades de la SLT, quatre environnements avec et sans arbustes seront étudiés : toundra polygonale sans lac, BD récent (1-5 ans), moyen (5-100 ans) et vieux (>100 ans). Les BD seront identifiés en utilisant des images satellitaires, des photos aériennes et en se basant sur des travaux passés. Tous les sites seront forés (2-4 forages/site) et instrumentés avec des thermistances le long de gradients de végétation afin d’étudier la composition en sédiments/glace des sols et de mesurer les variations de température dans le pergélisol. Le couvert nival sera mesuré avec des perches graduées photographiées quotidiennement par des caméras. Ces données seront utilisées dans des modèles numériques de transferts de chaleur pour voir l’influence des lacs, de la végétation et de la neige sous différents régimes climatiques.

Références

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Localisation du site de recherche

Communications scientifiques

Gagnon, S., Fortier, D., Sliger, M., Rioux, K., 2022.

Air-convection-reflective sheds: A mitigation technique that stopped degradation and promoted permafrost recovery under the Alaska Highway, south-western Yukon, Canada. Cold Regions Science and Technology, 197, 103524. DOI: 10.1016/j.coldregions.2022.103524.

Gagnon, S., Allard, M., 2021. Modeled (1990–2100) variations in active-layer thickness and ice-wedge activity near Salluit, Nunavik (Canada). Permafrost and Periglacial Processes, 32(3): 447-467. DOI: 10.1002/ppp.2109.

Gagnon, S., Allard, M., 2020. Changes in ice‐wedge activity over 25 years of climate change near Salluit, Nunavik (northern Québec, Canada). Permafrost and Periglacial Processes, 31(1): 69-84. DOI: 10.1002/ppp.2030.

Gagnon, S., Allard, M., 2020. Geomorphological controls over carbon distribution in permafrost soils: the case of the Narsajuaq river valley, Nunavik (Canada). Arctic Science, 6(4): 509-528. DOI: 10.1139/AS-2019-0026.

Gagnon, S., 2018. Pergélisol: un retrait progressif. Pages 12-13 dans Brousseau, Y., Mercier, G. (Éditeurs). Le Québec d'une carte à l'autre. Géographie, Presses de l’Université du Québec. Québec, Québec, Canada.

Gagnon, S., Allard, M., Nicosia, A., 2018. Diurnal and seasonal variations of tundra CO₂ emissions in a polygonal peatland near Salluit, Nunavik, Canada. Arctic Science, 4(1): 1-15. DOI: 10.1139/as-2016-0045.

Gagnon, S., L’Hérault, E., Lemay, M., Allard, M., 2016. New low-cost automated system of closed chambers to measure greenhouse gas emissions from the tundra. Agricultural and Forest Meteorology, 228-229: 29-41. DOI: 10.1016/j.agrformet.2016.06.012.